События Дом

Нанокомпозитная биоразлагаемая плёнка из отходов сахарного тростника

Нанокомпозитная биоразлагаемая плёнка из отходов сахарного тростника

Иранские исследователи из Тегеранского университета использовали отходы сахарного тростника для производства полностью целлюлозной нанокомпозитной плёнки (all-cellulose nanocomposite, ACNC). Полученный ими продукт обладает уникальными физико-механическими свойствами и может найти множество применений в индустрии упаковки, медицине и электронной промышленности.

Иранский способ производства нановолокон проще, быстрее и рентабельнее существующих методов. Как сообщается, размер нановолокон из целлюлозы составляет 26-52 нм, нанокомпозитная плёнка из них способна противостоять нагрузкам на растяжение до 140 Мпа. Такая прочность превышает показатели всех существующих, как биоразлагаемых, так и не поддающихся химическому разложению плёнок.

Возможно, изобретение учёных из Тегерана сможет заменить в упаковке искусственные полимеры и продукты нефтепереработки, производство и использование которых сопровождается нанесением ущерба окружающей среде.

Сырьём для нановолокон ACNC служит наиболее распространённый в природе биополимер целлюлоза, которая может быть получена из отходов тростника, образующихся в процессе производства сахара. Волокнистый жмых остаётся невостребованным после измельчения стеблей сахарного тростника и отжима из них сладкого сока. Иран ежегодно выпускает сотни тысяч тонн тростникового сахара, по словам главного исследователя Моин Кадери (Moin Qaderi) каждая тонна сопровождается образованием 280 кг отходов.

В ходе производства плёнки волокна целлюлозы выделяют из жмыха, очищают и измельчают механическим способом, после чего используют для изготовления «нанобумаги». Конечный нанокомпозитный продукт с заявленными свойствами получают методом частичного растворения в диметилацетамиде - хлориде лития (N,N-dimethylacetamide/lithium chloride).

Целлюлозная нанокомпозитная плёнка

Результаты исследования показывают, что с увеличением времени частичного растворения диффузия нанокомпозита в растворитель снижается по мере перехода кристаллической составляющей в аморфную форму. Тем не менее, по той же причине уменьшается термостойкость.

Превращение микроволокон целлюлозы в нановолокна сопровождается увеличением стойкости плёнки к растяжению. Исследователи полагают, что причиной возрастания прочности является уменьшение количества «точек разлома», которые приводят к появлению трещин в целлюлозных волокнах. С уменьшением размеров увеличивается удельная прочность и целостность отдельных волокон. Кроме того, чем меньше частицы волокон, тем прозрачнее становится плёнка.

Результаты работы учёных опубликованы в журнале Carbohydrate Polymers (Углеводные полимеры) в январе 2014 года.

Facepla.net по материалам FARS

ропп

Источник: http://econet.ru/

Комментарии (Всего: 0)

Добавить комментарий

Что-то интересное

    Больше материалов
    Больше материалов
  • facebook
    Нажмите Нравится,
    чтобы читать Econet.ru в Facebook
    Спасибо, я уже с Econet.ru!