Wet-spinning of cellulose nanofibril hydrogels

Tutkimustuotos

Tutkijat

Organisaatiot

Kuvaus

Selluloosan nanofibrillejä (CNF) märkäkehrättiin filamenteiksi käytettäväksi uusiutuvissa kuitupohjaisissa materiaaleissa, kuten absorboimisaineissa tai kuituvahvisteisissa komposiiteissa. CNF:n kehräytyvyyteen, eli kykyyn muodostaa pitkiä filamentteja, sekä saatujen filamenttien laatuun vaikutti esiasteena käytetyn CNF:n hydrogeelin reologinen käyttäytyminen. Märkäkehruulinjan prototyyppi kehitettiin suurten filamenttimäärien tuottamiseen kehräämällä CNF filamentin rakennetta tukevan biopolymeerikuoren sisällä. Näin valmistettiin myös imukykyisiä filamentteja CNF:stä valitsemalla kuorimateriaali, jolla on rajattu kemiallinen yhteensopivuus selluloosan kanssa ja joka koaguloituu tehokkaasti vedessä. Vesihöyrynkin sorptiota pystyttiin lisäämään kasvattamalla CNF:n pintavarausta, mikä myös paransi fibrillien suuntautumista kehräyksen aikana. Filamentin mekaanista kestävyyttä märissä olosuhteissa parannettiin vettä hylkivällä pinnoitteella ja fibrillien välisellä ristisilloituksella. Tulokset korostavat märkäkehräyksen hyödynnettävyyttä yksinkertaisena ja monipuolisena keinona valmistaa runsaasta bioraaka-aineesta filamentteja muokattavilla ominaisuuksilla. Tämä voi mahdollistaa uusiutuvien vaihtoehtojen käyttöönoton sovelluksissa, jotka nykyisin ovat riippuvaisia fossiilisesta hiilestä valmistetuista kuiduista.

Yksityiskohdat

Julkaisun otsikon käännösNanofibrillaarisen selluloosan hydrogeelien märkäkehräys
AlkuperäiskieliEnglanti
PätevyysTohtorintutkinto
Myöntävä instituutio
Valvoja/neuvonantaja
Kustantaja
  • Aalto University
Painoksen ISBN978-952-60-8265-3
Sähköinen ISBN978-952-60-8266-0
TilaJulkaistu - 2018
OKM-julkaisutyyppiG5 Tohtorinväitöskirja (artikkeli)

    Tutkimusalat

  • nanoselluloosa, märkäkehräys, reologia, hydrogeeli, filamentti, veden imukyky

ID: 32029868