Nanorostosított cellulóz az erdőipar egyik kulcsterméke lehet

A nanorostosított cellulóz számos felhasználási területe közül csak néhány példa: vegyianyagokban, élelmiszerekben, kozmetikumokban stabilizátor, új típusú textil rostok vagy kompozitok, sebkezelő anyagok alapanyaga.

Nagy lehetőségek rejlenek a nanorostosított cellulózban. Ugyanakkor előállítása nagyon energiaigényes, ami hátráltatta eddig az ipar érdeklődését.

Úttörő felfedezés

Professzor Akira Isogai és társprofesszor Tsuguyuki Saito a Tokiói Egyetemtől, valamint Dr Yoshiharu Nishiyama a CERMAV-tól (Centre de recherches sur les macromolécules végétales, Grenoble, Franciaország) megtalálták és kifejlesztették a nanorostosított cellulóz előállításának energiahatékony eljárását. Ez a speciális oxidációs reakció a faanyag feltárására a mechanikai rostosítás előtt drasztikusan csökkentette az energiaigényt. A három tudós kapta a 2 millió SEK [kb 66 millió Ft] értékű 2015. évi Marcus Wallenberg Díjat ezért az úttörő felfedezésért. Professor Johanna Buchert szerint (aki egyik tagja a Marcus Wallenberg Alapítvány Díjbizottságának és a Finn Technikai Kutató Központban dolgozik) a díj nyerteseinek munkája ráirányította a figyelmet a nanorostosított cellulózzal és alkalmazásával kapcsolatos további kutatásokra az egész világon.

Az MWP-2015 díj átadása.

Hasonló, de különböző minőségek

Az általános nanocellulóz fogalom tartalmazza nanorostosított cellulózt és a cellulóz nanokristályt is. Ezeknek hasonló a vegyi összetétele, de eltérő a tulajdonságuk a méretet és a kristályosságot illetően. A nanorostosított cellulóz hosszabb rostot tartalmaz, valamint rugalmasabb, mint a nanokristályos cellulóz. Nanokristályos cellulóz a rost amorf részeinek kémiai eltávolításával nyerhető. A 2013. évi Marcus Wallenberg Díjat professzor Derek Gray kapta (McGill Egyetem, Kanada) az e téren folytatott kutatásai eredményéért. Ugyanakkor a nanorostosított cellulóz fapépből mechanikai úton állítható elő. A kristályos változattal szemben amorf részeket is tartalmaz. A rostosítási eljárástól függően a rostok lehetnek kötegekbe rendezettek, de lehetnek hosszúak és spagetti szerűek is.

Az ipar érdeklődése

A különböző felhasználási lehetőségek iránt a díj idei nyertesei által kifejlesztett eljárás óta van érdeklődés. Ezzel az energiaigény a korábbi 30.000 kWh/tonnáról 100-500 kWh/tonnára volt csökkenthető. Sőt az így gyártott cellulóz homogénebb. Jelentős felfedezés ez, amely megnyitja az utat azelőtt, hogy a nanocellulóz az erdőipar egyik kulcstermékévé válhasson. Az energiaigény nagyon fontos paraméter és a nanorostosított cellulóz túlságosan energiaigényes volt ahhoz, hogy felkeltse az ipar érdeklődését, mondja Johanna Buchert.

Számtalan alkalmazási terület

A kristály szegmens kombinálva a rostos struktúra rugalmasságával a nanorostosított cellulóz számára azt a lehetőséget adja, hogy vékony film határt (akadályt) hozzon létre, nagy mennyiségű vizet megtartva, képes megváltoztatni folyadékok áramlástani tulajdonságát, vagy száraz állapotban nagyon porózus és könnyű struktúrát képezhet. Szilárdsága és könnyűsége előnyös a megerősített kompozitok, javított minőségű papír és textil rost előállításában, miközben a vízmegtartó képessége és viszkozitása által hasznos jól használható élelmiszer, kozmetikum, festék és ragasztó, sőt gyógyszer termékek előállítása során stabilizátorként. - Új termékeket kell kifejlesztenünk az erdei alapanyagunkból az erdőiparunk megújítása érdekében. Az idei díj új utat nyitott e lehetőségek felé.

A Marcus Wallenberg Díj célja, hogy elismerje, bátorítsa, ösztönözze az úttörő tudományos eredmények létrejöttét, melyek jelentősen hozzájárulnak az erdőgazdálkodás és az erdőipar jelentőségével kapcsolatos tudás és technikai fejlődés szélesítéséhez.

Forrás: ipwonline.de ,
Fordtömör: MM, Foto: Ulf Palm
A forrás cikkben néhány mondattal bemutatják a három kutatót is.