Wspólnotowy Serwis Informacyjny Badan i Rozwoju - CORDIS

Celuloza wspomagająca samoorganizację struktur sztywnej pianki

Europejscy badacze opracowali nową technologię samoorganizacji nanokrystalicznej celulozy (NCC, Nano-Crystalline Cellulose) pozwalającą tworzyć materiały z rdzeniem ze sztywnej pianki, przeznaczone dla przemysłu budowlanego i morskiego.
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 (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.

Powiązane informacje

Słowa kluczowe

Samoorganizacja, nanokrystaliczna celuloza, sztywna pianka, NCC-FOAM, żywica
Śledź nas na: RSS Facebook Twitter YouTube Zarządzany przez Urząd Publikacji UE W górę