Celuloza wspomagająca samoorganizację struktur sztywnej pianki
Celuloza to podstawowy budulec roślin i większości związków organicznych powszechnie występujących na naszej planecie. Podczas przetwarzania włókien celulozy pochodzących z odpadów leśnych lub odpadów z zakładów papierniczych w starannie kontrolowanych warunkach uwalniane są wysoce skrystalizowane cząstki zwane „celulozą nanokrystaliczną”. W ramach finansowanego ze środków UE projektu NCC-FOAM(odnośnik otworzy się w nowym oknie) (Self-assembly of nano crystalline cellulose for lightweight cellular structures) opracowano wyjątkową technikę samoorganizacji NCC w wysoce zorganizowane warstwowe struktury komórkowe przypominające ciasto francuskie. Celem było stworzenie trwałego kompozytu pianka NCC/żywica na bazie zasobów odnawialnych, pozwalającego projektować, rozwijać i przetwarzać elementy z pianki strukturalnej. Zachowanie kontroli nad kształtowaniem się nanostruktury podczas procesu samoorganizacji ułatwia wtryskiwanie żywicy zapewniającej sztywność i wytrzymałość oraz umożliwia produkowanie pianek o niestandardowej strukturze wewnętrznej i wytrzymałości kierunkowej. Oznacza to, że dzięki kontroli nad procesem samoorganizacji można produkować dostosowane do potrzeb klienta struktury zgodne z wymogami dla danego zastosowania końcowego. Dzięki wytrzymałości własnej szkieletu celulozy nanokrystalicznej do wzmocnienia struktury wymagana jest tylko niewielka ilość żywicy, przez co pianka jest lekka i tania w produkcji. Naukowcom udało się opracować ekologiczne lepiszcza wspomagające samoorganizowanie się NCC w pierwotną piankę oraz proces produkcji paneli o wymiarach 200 x 300 x 10 milimetrów. Pozwoli to wytwarzać piankę na większą skalę oraz wtryskiwać do niej różne polimery. Wyniki badań potwierdziły potencjał pianki NCC jako bazowego surowca do produkcji lekkich elementów warstwowych do stosowania w przemysłach budowlanym i morskim. Analiza cyklu życia dowodzi, że pianka NCC to ekologiczne rozwiązanie umożliwiające zmniejszenie zużycia energii poprzez zastąpienie wełny stalowej i mineralnej pianką celulozową, co znacznie zmniejsza masę np. statków. Przełomowe odkrycia projektu NCC-FOAM w zakresie zrównoważonych technologii produkcji sprawiły, że produkcja sztywnych pianek na skalę przemysłową stała się rzeczywistością.
