nanotehnologije n.
Download
Skip this Video
Loading SlideShow in 5 Seconds..
NANOTEHNOLOGIJE PowerPoint Presentation
Download Presentation
NANOTEHNOLOGIJE

Loading in 2 Seconds...

play fullscreen
1 / 54

NANOTEHNOLOGIJE - PowerPoint PPT Presentation


  • 233 Views
  • Uploaded on

NANOTEHNOLOGIJE. PRIMENA NANOCELULOZE. http://www.tappi.org/Events/Upcoming-Events/Virtual-Seminars/Webinars/nanocellulose.aspx. PRIMENA NANOCELULOZE. PRIMENA NANOCELULOZE. PRIMENA NANOCELULOZE. NANO ČESTICE. NANO ČESTICE. NANO ČESTICE. NANO ČESTICE. PRIMENA NANOCELULOZE.

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about 'NANOTEHNOLOGIJE' - donny


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
nanotehnologije

NANOTEHNOLOGIJE

PRIMENA NANOCELULOZE

http://www.tappi.org/Events/Upcoming-Events/Virtual-Seminars/Webinars/nanocellulose.aspx

primena nanoceluloze2
PRIMENA NANOCELULOZE

NANOČESTICE

NANOČESTICE

NANOČESTICE

NANOČESTICE

primena nanoceluloze10
PRIMENA NANOCELULOZE
  • Savremeni kompozitni materijali, na primer, staklena ili ugljenična vlakna zatopljeni u epoksi smoli ili nezasićenom poliestru, pokazuju odlična mehanička i toplotna svojstva.
  • Shodno tome, imaju veoma široku primenu...
primena nanoceluloze11
PRIMENA NANOCELULOZE
  • Međutim, ovi kompozitni materijali istovremeno uzrokuju i ekološke probleme, naročito kada se njihov otpadak uklanja spaljivanjem.
  • Ovo uslovljava sve veću potražnju za kompozitnim proizvodima koji nisu štetni po okolinu (environmentally friendly composites).
primena nanoceluloze12
PRIMENA NANOCELULOZE
  • Celuloza...
    • predstavlja najdostupniji i najobimniji sirovinski izvor biomase,
    • poseduje odlična mehanička i toplotna svojstva.
primena nanoceluloze13
PRIMENA NANOCELULOZE
  • Celuloza...
    • U kristalnom području prirodne celuloze (celuloza I) u pravcu paralelno sa osom lanaca, postižu se vrednosti modula elastičnosti (EA) od oko 140 GPa (okvirni opseg = 110-220 GPa). Ovo se može porediti sa vrednostima EA za sintetička vlakna, kao što je poli-fenilen-tereftalamid (130 GPa).
    • Modul elastičnosti za prirodnu biljnu celulozu (128 GPa) veći je u poređenju sa aluminijumom (70 GPa) i staklenim vlaknima (76 GPa).
    • Konačno, zatezna čvrstoća celuloze (oko 17,8 GPa) veća je za 7 puta u odnosu na čelik.
primena nanoceluloze15
PRIMENA NANOCELULOZE
  • Celuloza...
    • Suštinski, veoma visoke vrednosti modula elastičnosti i zatezne čvrstoće ukazuju da celuloza poseduje potencijal da zameni staklena vlakna, kao ojačavajuću komponentu, naročito u slučajevima gde gustina proizvoda nije od bitne važnosti.
    • Sadašnji trendovi ka korišćenju ekološki podobnih kompozita uglavnom se fokusiraju na celulozna vlakna.
primena nanoceluloze16
PRIMENA NANOCELULOZE
  • Proizvodi i primena:
    • Celulozno-celulozni nanokompoziti
    • Nanokompoziti iz celuloznih derivata
    • Celulozno-neorganski nanokompoziti
    • Nanokompoziti na bazi skroba
    • Agens ojačanja za polimerne elektrolite za primenu u litijumskim baterijama
    • U bio-medicini
    • U industriji papira
    • Ambalaža
    • Nanotehnologija i drvo kao građevinski materijal
1 celulozno celulozni nanokompoziti
1. CELULOZNO-CELULOZNI NANOKOMPOZITI
  • Značajan problem kod mnogih kompozita predstavlja kontaknta površina (interface) između vlakana i matrice, što se može ogledati u slaboj adheziji i povećanom upijanju vode od strane kompozita.
  • Sa druge strane, kada su vlakna i matrica izrađeni od istog materijala, mogu se očekivati određena poboljšanja u pogledu mogućnosti recikliranja i poboljšanoj adheziji na liniji lepljenja.
1 celulozno celulozni nanokompoziti1
1. CELULOZNO-CELULOZNI NANOKOMPOZITI
  • Poznato je da se celuloza ne topi, ali i da je podložna toplotnoj degradaciji na visokim temperaturama.
  • Shodno tome, za izradu celulozno-celuloznih kompozita neophodna je primena mokrog postupka. Ovakvi kompoziti se već proizvode u mokrom postupku primenom litijum hlorid/N,N-dimetilacetamida, kao celuloznog rastvarača, kao i putem kontrole rastvorljivosti celuloze u različitim uslovima pred-tretmana.
  • Dobijeni kompozit potpuno je izgrađen od održive celulozne sirovine, čime je obezbeđena biorazgradljivost datog proizvoda.
1 celulozno celulozni nanokompoziti2
1. CELULOZNO-CELULOZNI NANOKOMPOZITI
  • Celulozni samo-ojačavajući kompoziti poseduju odlična mehanička i toplotna svojstva tokom upotrebe, ali i transparentnost. Samim tim oni mogu biti alternativa kompozitima od staklenih vlakana.
  • Izborom uslova predtretmana vlakana -> mogu se poboljšati i poprečna mehanička svojstva ovih kompozita, putem molekularne difuzije po kontaktnoj površini između vlakana i matrice.
1 celulozno celulozni nanokompoziti3
1. CELULOZNO-CELULOZNI NANOKOMPOZITI
  • Na svojstva nanokompozita, proizvedenih delimičnim rastvaranjem mikrokristalnog celuloznog praha ulitijum hlorid/N,N-dimetilacetamidu, utiče odnos celuloze I i celuloze II.
  • Kompozitni film je izotropan, transparentan, visoko kristalan i sadrži različite količine kristala nerastvorene celuloze I kao punioca.
  • Variranjem odnosa celuloze I i II, mogu se fino podešavati mehaničke karakteristike nanokompozita. Njihove mehaničke performanse nadvisuju većinu drugih celuloznih materijala, pri čemu je njihova najveća prednost ta da su potpuno prirodni i biodegradabilni, pri čemu poseduju relativno visoku čvrstoću.
2 nanokompoziti iz celuloznih derivata
2. NANOKOMPOZITI IZ CELULOZNIH DERIVATA
  • Hemijska modifikacija industrijskih drvnih vlakana pomoću različitih kiselina i anhidridima predstavlja dugogodišnju ustaljenu praksu.
    • Celulozni etri i estri kosrite se u širokom spektru proizvoda različitih industrija, kao što su prehrambena, farmaceutska, drvna, tekstilna i druge.
  • Estri sa kratkim alkilnim lancima (acetati ili propionati) ili estri sa substituentima (butirati, heksanoati i dr.) u većoj su meri podložni toplotnoj degradaciji pod pritiskom.
    • Od praha ovakve esterifikovane celuloze, u prisustvu različitih plastifikatora i aditiva, moguće je ekstruzijom proizvesti različite komercijalne celulozne proizvode u vidu peleta.
2 nanokompoziti iz celuloznih derivata1
2. NANOKOMPOZITI IZ CELULOZNIH DERIVATA
  • Od svih biopolimernih materijala, celuloza i njeni derivati predstavljaju najzastupljeniji biopolimer, veoma široke primene.
  • Kod višefaznih polimernih materijala, celuloza se može primeniti kako u polimernoj smeši, tako i u vidu vlakana u ojačanim polimenrim materijalima.
  • Danas su ovi kompozitni materijali predmet intenzivnih istraživanja.
    • Isto kao što polimerni nanokompoziti predstavljaju jedno od važnijih polja primene u nanotehnologiji, tako i prirodno dobijeni organski nanofazni materijali imaju poseban značaj među polimernim nanokompozitima.
2 nanokompoziti iz celuloznih derivata2
2. NANOKOMPOZITI IZ CELULOZNIH DERIVATA

1.

  • Nanokompoziti se uspešno izrađuju od celuloznog acetata, trietil citratnog platifikatora i organski modifikovane gline, sa ili bez MA graftovanog celuloznog acetat-butirata kao kompatibilizatora.
  • Pri tome se celulozna plastika sa smešom celuloznog acetata i trietil citrata (80/20 % maseno) koristi kao polimerna matrica.
2 nanokompoziti iz celuloznih derivata3
2. NANOKOMPOZITI IZ CELULOZNIH DERIVATA

2.

  • Celulozni diacetatni filmovi, koji sadrže male količine montmorilonit nanogline, pripremaju se uz pomoć smeše rastvarača metilen hlorida i etanola (9:1 maseno).
    • Različite nanogline ugrađuju se u strukturu celuloze u cilju poboljšanja mehaničkih i toplotnih svojstava celuloze.
    • Korišćeni plastifikatori su dibutil ftalat, dietil ftalat i polietilen glikol.
    • Film ovakve celuloze je transparentan.
    • Povećanjem sadržaja plastifikatora smanjuje se temperatura ostakljivanja sa 180 oC (originalni celulozni diacetat) do 95 oC (u zavisnosti od vrste plastifikatora).
      • Dodatak plastifikatora negativno utiče na mehanička svojstva filma, dok se povećanjem sadržaja montmorilonit gline mehanička svojstva poboljšavaju.
2 nanokompoziti iz celuloznih derivata4
2. NANOKOMPOZITI IZ CELULOZNIH DERIVATA

3.

  • Biodegradabilni nanokompoziti od celuloznih acetata dobijaju se in situ polimerizacijom ε-kaprolaktona u prisustvu celuloznog acetata i organski modifikovanih ljuspica silikata.

4.

  • Skoro monodisperzne nanočestice mogu biti sintetizovane na osnovu prirodnog polimera hidroksipropilne celuloze. Čestice hidroksipropilne celuloze slažu se u vodi i potom stabilizuju stvaranjem kovalentnih veza sa susednim česticama, time stvarajući trodimenzionalnu mrežu.
2 nanokompoziti iz celuloznih derivata5
2. NANOKOMPOZITI IZ CELULOZNIH DERIVATA

5.

  • Mikrokristalna celuloza korišćena je u farmaceutskoj industriji za proizvodnju tableta, kao vezivni materijal i kao kompatibilizator.
  • Mikrokristalna celulozna vlakna mogu se koristiti i kao ojačavajuća komponenta, pri čemu se kao matrica upotrebljava celulozni derivat, hidroksipropil celuloza.
    • Različiti izocijanati korišćeni su kao kuplujući agensi. Međutim, kako i matrica i vlakna sadrže hidroksilne grupe, istraživanja se fokusiraju na mogućnost direktnog kuplovanja matrice i vlakana.
2 nanokompoziti iz celuloznih derivata6
2. NANOKOMPOZITI IZ CELULOZNIH DERIVATA

6.

  • Karboksimetil celuloza predstavlja polielektrolit dobijen iz prirodnih materijala. Najviše je istraživan kao hidrogelni polimer.
    • Kompozitni materijal sastoji se od karboksiovane celuloze i mikrokristalne ili nanokristalne celuloze.
    • Celulozni nanokristali poboljšavaju čvrstoću i tvrdoću kompozita u odnosu na mikrokristalnu celulozi.
2 nanokompoziti iz celuloznih derivata7
2. NANOKOMPOZITI IZ CELULOZNIH DERIVATA

7.

  • Etil celulozni / montmorilonit nanokompozitni filmovi dobijaju se uz pomoć prirodnog plastifikatora od epoksidovanog sojinog ulja.
    • Plastifikator smanjuje mehanička svojstva, međutim, dodatak montmorilonita ih poboljšava.
3 celulozno neorganski nanokompoziti
3. CELULOZNO-NEORGANSKI NANOKOMPOZITI
  • Intergracija polimera i neorganskih materijala predstavlja sve zanimljivije područje nauke o materijalima.
  • Međutim, različite međumolekularne sile uslovljavaju nekompatibilnost na kontatknoj površini između neorganskih i organskih materijala, što često dovodi do problema u pripremi ovih kompozita.
  • Nedostatak afiniteta i hidrofobnost polimera predstavljaju problem za ostvarivanje homogene smeše.
3 celulozno neorganski nanokompoziti1
3. CELULOZNO-NEORGANSKI NANOKOMPOZITI
  • Celulozno-turmalinski nanokompoziti
  • Turmalin je veoma složeni poludragi kamen. Predstavlja prirodni kompleks hidratnih silikatnih minerala koji sadrže Li, Al, B i Si, različite količine alkalija (K i Na) i metale (Fe, Mg i Mn).
  • Turmalin formira heksagonalne i prizmatične kristale i poseduje antibakterisjka svojstva.
3 celulozno neorganski nanokompoziti2
3. CELULOZNO-NEORGANSKI NANOKOMPOZITI
  • Celulozno-turmalinski nanokompoziti
  • Turmalin je osnovni mineral bora (koga ima u ljusci), a stvara se u magmatskim i metamorfnim stenama.
  • Strukturna formula: Na(Li,Al)3Al6(BO3)3Si6O18(OHF)4
3 celulozno neorganski nanokompoziti3
3. CELULOZNO-NEORGANSKI NANOKOMPOZITI
  • Celulozno-turmalinski nanokompoziti
  • Nanočestice turmalina su hidrofilne i mogu se dispergovati u vodenom rastvoru, takođe hidrofilne smeše NaOH/tiouree.
  • Istovremeno korišćenje vodenog rastvora NaOH/tiouree za rastvaranje nanočestica turmalina i celuloze, predstavlja jednostavan, ekonomičan i ekološki podoban način za pripremu celulooznih kompozitnih materijala.
    • Na ovaj način pripremljeni celulozno-turmalinski nanokompoziti mogu biti liveni u filmove putem koagulacije u vodenim rastvorima CaCl2 i HCl.
3 celulozno neorganski nanokompoziti4
3. CELULOZNO-NEORGANSKI NANOKOMPOZITI
  • Celulozno-turmalinski nanokompoziti
  • Istraživanja ukazuju na prisustvo adhezije između celuloze i turmalinskih nanokristala, kao i na veoma homogen raspored nanokristala u celuloznom materijalu.
  • Nedostatak ovih kompozita:
    • Uvođenje termalina dovodi do delimičnog raskidanja međumolekulskih vodoničnih veza u celulozi, što utiče na smanjenje toplotne stabilnosti kompozitnih filmova (premaza).
  • Njihova prednost:
    • Kompozitni filmovi sa termalinom poseduju izražena antibakterijska svojstva.
4 nanokompoziti na bazi skroba
4. NANOKOMPOZITI NA BAZI SKROBA
  • Određeni broj istraživanja bio je posvećen postupcima izrade i ispitivanju svojstava kompozita od skroba i različitih nano glina.
  • Nanokompoziti od želatinoznog skroba i montmorilonit glina proizvedeni su korišćenjem kako prirodne natrijum montmorilonit gline, tako i sa glinama modifikovanim alkil amonijakom.
  • Prirodni natrijum montmorilonit je veoma dobro usađen u ovim kompozitima, dok je modifikovana glina naizgled nepromenjena i aglomerisana.
  • Takođe, kompoziti sa natrijum montorilonitom imali su najveće povećanje modula elastičnosti.
4 nanokompoziti na bazi skroba1
4. NANOKOMPOZITI NA BAZI SKROBA
  • Nanokompoziti od plastifikovanog termoplastičnog skroba i glicerolom ojačanog montmorilonita pokazali su veoma dobru disperziju zrnca montmorilonita. FTIR spektroskopija je ukazala na međudejstvo molekula montmorilonita i skroba, te da dolazi do formiranja vodoničnih veza između odgovarajuće hidroksilne gupe montmorilonita i hidroksilne grupe skroba. Osim mehaničkih, poboljšana su i toplotna svojstva nanokompozita skroba.
  • Osim montmorilonita, za izradu nanokompozita na bazi termoplastičnog skroba korišćene su i druge nano gline, poput kalcijum hektorita i kaolinita. U svim slučajevima došlo je do povećanja modula elastičnosti.
5 agens oja anja za polimerne elektrolite za primenu u litijumskim baterijama
5. AGENS OJAČANJA ZA POLIMERNE ELEKTROLITE ZA PRIMENU U LITIJUMSKIM BATERIJAMA
  • Jono-provodni čvrsti polimerni elektroliti imaju veliki značaj za izradu raznih elektrohemijskih uređaja, kao što su: dopunjive baterije, gorivne ćelije, elektrohemijske svetlosne ćelije, elektrohromatska stakla i dr.
5 agens oja anja za polimerne elektrolite za primenu u litijumskim baterijama1
5. AGENS OJAČANJA ZA POLIMERNE ELEKTROLITE ZA PRIMENU U LITIJUMSKIM BATERIJAMA
  • Danas se u ovom polju u velikoj meri koriste celulozni kristali u vidu mikrokristalne celuloze.
  • Samim tim i celulozne nanokristalne niti(whiskers) imaju značajan potencijal kao mehanički ojačavajući agensi za tanke polimerne elektrolite kod litijumskih baterja.
  • U cilju smanjenja prekomerne jonske provodljivosti, sadržaj punioca je relativno nizak, uglavnom ispod 10 % maseno.
5 agens oja anja za polimerne elektrolite za primenu u litijumskim baterijama2
5. AGENS OJAČANJA ZA POLIMERNE ELEKTROLITE ZA PRIMENU U LITIJUMSKIM BATERIJAMA
  • Nanokompozitni polimerni elektroliti zasnovani na polioksietilenu visoke molekulske mase, pripremaju se od veoma dugih celuloznih nanokristalnih niti i litijum trifluorometil sulfonil imida.
  • Osnovni uticaj nanokristalnih niti ogleda se u toplotnoj stabilizaciji i poboljšanju modula elastičnosti kompozita iznad temperature topljenja polioksietilen/litijum-trifluorometil-sulfonil-imidnog kompleksa.
  • Kao punilac, nanokristalne niti daju visoko ojačavajuče efekte uz istovremeno održavanje odgovarajućeg nivoa jonske provodljivosti (u skladu sa zahtevima za litijumske baterije).
5 agens oja anja za polimerne elektrolite za primenu u litijumskim baterijama3
5. AGENS OJAČANJA ZA POLIMERNE ELEKTROLITE ZA PRIMENU U LITIJUMSKIM BATERIJAMA
  • Istraživanja uticaja celuloznih niti na mehanička svojstva nanokompozita obavljena su u vodenoj suspenziji veoma dugih, štapićastih celuloznih čestica sastavljenih od tunikatnih niti i vodenog rastvora polioksietilena.
    • Nakon isparavanja vode dobijen je čvrst kompozitni film veće toplotne stabilnosti sa aspekta modula elastičnosti kompozita iznad tačke topljenja polioksimetilenske matrice.
  • Mehanička svojstva kompozita poboljšana su umrežavanjem celuloze putem stvaranja vodoničnih veza između celuloznih niti.
5 agens oja anja za polimerne elektrolite za primenu u litijumskim baterijama4
5. AGENS OJAČANJA ZA POLIMERNE ELEKTROLITE ZA PRIMENU U LITIJUMSKIM BATERIJAMA
  • Dodavanjem plastifikatora postiže se bolja jonska provodljivost, usled smanjenja temperature ostakljivanja i kristaliničnosti, međutim, ovim se smanjuju i mehanička svojstva polimernih elektrolita. Kao plastifikatori koriste se organska jedinjenja niske molekulske mase kao što su: propilen karbonat, etilen karbonat, dimetil karbonat, dioktil ftalat i dr.
  • Efikasan plastifikator treba da zadovolji sledeće zahteve:
    • dobro mešanje sa polioxietilenom,
    • nizak viskozitet,
    • niska isparljivost,
    • elektrohemijska stabilnost,
    • dobra mogućnost rastvaranja litijumovih soli.
5 agens oja anja za polimerne elektrolite za primenu u litijumskim baterijama5
5. AGENS OJAČANJA ZA POLIMERNE ELEKTROLITE ZA PRIMENU U LITIJUMSKIM BATERIJAMA
  • U cilju dobijanja nanokompozitnih polimernih elektrolita poboljšanih mehaničkih svojstava i poboljšane provodljivosti obavljena su istraživanja sa tetraetilenglikol dimetil etrom kao plastifikatorom i celuloznim nitima kao nano-puniocem.
  • Značajan ojačavajući efekti su ostvareni već sa dodatkom manje količine tunikatnih niti.
6 primena u biomedicini
6. PRIMENA U BIOMEDICINI
  • Sa biološkog aspeta, skoro svo ljudsko tkivo i organi sagrađeni su u obliku nanovlaknasth struktura, kao na primer: kosti, dentin, kolagen, hrskavica i koža. Svi oni imaju dobro organizovanu hijerarhijsku vlaknastu strukturu.
  • U biomedicini veoma su traženi materijali koji služe kao zamena za meko tkivo. Osim što treba da imaju slična mehanička svojstva poput tkiva koje zamenjuju, ovi materijali takođe treba da imaju:
    • produžen životni vek,
    • biokompatibilnost,
    • da nisu trombogenični i
    • da imaju nizak stepen kalcifikacije.
6 primena u biomedicini1
6. PRIMENA U BIOMEDICINI
  • U cilju dobijanja biokompatibilnih nanokompozita mogu se koristiti hidrofilna celulozna vlakna bakterije Acetobacter xylinum, prečnika oko 50 nm, u kombinaciji sa polivinil alkoholom. Mehanička svojstva nanokompozita od polivinil alkohola i bakterijske celuloze mogu biti podešena tako da odgovaraju mehaničkim svojstvima kardiovaskularnog tkiva, kao što su aorta i srčani zalisci.
  • Kompozitni filmovi od svilenog fibriona (protein insekata) i niti tunikatne celuloze pokazali su se pogodnim za primenu u biomedicinu kao medijum u ćelijskoj strukturi ili kao implantatski materijal, pošto su obe komponente hemijski inertne i veoma kompatibilne sa živim tkivom.
6 primena u biomedicini2
6. PRIMENA U BIOMEDICINI
  • Novu klasu nanokompozita predstavlja hidroksiapatit - bakterijska celuloza.
    • Veličina kristala hidroksiapatita je u nanorazmeri, a njihova kristaličnost je niska.
6 primena u biomedicini3
6. PRIMENA U BIOMEDICINI
  • Kristali hidroksiapatita formiraju se kada se fosforizovana vlakna bakterijske celuloze tretirana CaCl2 potope u artificijelni telesni fluid. Tada se kristali hidroksiapatita delimično supstituišu sa karbonatom i poprimaju svojstva prirodnih kostiju.
  • Samim tim, kompoziti koji sadrže hidroksiapatit slični su biološkom apatitu što ih čini pogodnim za primenu u veštačkim kostima.

Hidroksiapatit: Ca10(PO4)6(OH)2

6 primena u biomedicini4
6. PRIMENA U BIOMEDICINI
  • U slučaju nefosforizovane bakterijske celuloze, pretpostavka je da hidroksilne grupe prvo vezuju jone kalcijuma putem jonsko-dipolnih veza, a potom se oko ovih zarobljenih jona formiraju kristali hidroksiapatita (slika a).
  • Tokom fosforizacije celuloze, jonske fosfatne grupe vezuju se za lanac celuloze jakim kovalentnim vezama (slika b). Negativne fosfatne grupe u mogućnosti su da zarobe kalcijumove jone stvarajući kalcijum fosfatni kompleks koji deluje kao nukleus hidroksiapatita. Hidroksiapatit dalje raste gradeći komplekse sa fosfatnim jonima (slika c).
7 industrija papira
7. INDUSTRIJA PAPIRA
  • Industrija celuloze i papira proizvodi materijale koji se koriste u oblastima komunikacije, ambalaže, potrošnih proizvoda i dr.
  • Susret materijala na bazi drvnih vlakana i nanomaterijala pruža skoro neograničene mogućnosti industriji celuloze i papira u cilju razvoja novih proizvoda poboljšane funkcionalnosti i veće upotrebne vrednosti.
  • Papir, sam po sebi, predstavlja odličnu platformu za razvoj nano-vlaknastih kompozita, kao osnove za kvalitetnije štampanje, pakovanje i pametnih komunikacionih medijuma.
7 industrija papira1
7. INDUSTRIJA PAPIRA
  • TiO2 - celulozni nanokompoziti pripremaju se hidrolizom titanil sulfata u kiselim uslovima u prisustvu celuloznih vlakana.
    • U specifičnim uslovima, celulozna vlakna omogućuju nukleizaciju i rast TiO2 čestica, stvarajući tako hibridni materijal koji sadrži i do 46% TiO2. Papiri od ovakvog materijala imaju bolje optičko pokrivanje (veća neprovidnost).
  • Struktura pora ćelijskog zida nesušene vlaknaste mase predstavlja dobar mikro-ambalažni ili enkapsulatorni sistem za širok opseg organskih i neorganskih hemikalija.
    • Ove supstance su zarobljene u celuloznoj vlaknastoj matrici tokom sušenja vlakana i skupljanja (kolapsa) pora unutar ćelijskog zida.
8 ambala a
8. AMBALAŽA
  • U proizvodnji ambalaže sve više pažnje se pridaje bio-degradabilnim polimerima kao što su: skrob, polilaktid, poli ε-kaprolakton i dr.
  • Polilaktidna kiselina, koja je derivat fermentacije kukuruznog skroba, postao je popularan biodegradabilni inženjerski termplastični materijal, usled svoje visoke mehaničke čvrstoće.
    • Ovaj materijal je takođe veoma pogodan za preradu.
  • Negativna strana kod listova od polilaktidne kiseline jeste povećana propustljivost svetlosti.
    • Za smanjenje svetlosne propustljivosti koriste se slojeviti silikat bentonit i mikrokristalna celuloza kao punioci.
9 nanotehnologija i drvo kao gra evinski materijal
9. NANOTEHNOLOGIJA I DRVO KAO GRAĐEVINSKI MATERIJAL
  • Polovina drvnih proizvoda koji se koriste u građevinarstvu predstavljaju inženjerske drvne kompozite.
  • Primena nanotehnologije može dovesti do sledeće jedinstvene generacije proizvoda na bazi drveta sa superiornim performansama, naročito u oštrijim uslovima primene.
  • Njihova svojstva bi trebalo da se približe današnjim karbonskim materijalima, izdržljivost tokom primene i biodegradabilnost.
9 nanotehnologija i drvo kao gra evinski materijal1
9. NANOTEHNOLOGIJA I DRVO KAO GRAĐEVINSKI MATERIJAL
  • Nanotehnologija bi takođe trebalo da doprinese razvoju intaligetnih drvnih i biokompozitnih proizvoda sa ugrađenim nano-senzorima.
  • Ugrađivanjem funkcionalnosti na lignoceluloznoj površini u nanorazmeri otvara mogućnosti stvaranja samo-čistećih površina, samo-obnavljajućih materijala i elektronskih lignoceluloznih uređaja.
  • Visoka čvrstoća nanofibrilne celuloze omogućuje izradu lakših, jačih i izdržljivijih materijala; takođe, ekonomski konkurentnih.
9 nanotehnologija i drvo kao gra evinski materijal2
9. NANOTEHNOLOGIJA I DRVO KAO GRAĐEVINSKI MATERIJAL
  • Primena građevinskih materijala na bazi drveta u vlažnim uslovima smanjuje otpronost prema dejstvu gljiva i insekata, te dovodi do truljenja i stvaranja buđi.
    • Drvo se može zaštiti od biodegradacije putem tretmana sa štetnim hemikalijama ili održavanjem niskog sadržaja vlage.
    • Ostvarivanje kontrole vlažnosti predstavlja jednu od značajnijih izazova nanotehnologije u sprečavanju biodegradaciji drveta i drvnih materijala.
  • Novi nanomaterijali na bazi cink oksida, srebra, titanijum oksida i različitih glina, mogu da posluže u tretmanima zaštite, kao barijere za vlagu ili za poboljšanje vatrootpornosti.