Применение наноцеллюлозы в целлюлозно-бумажной продукции

Содержание

ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………………………… 3

1 Виды наноцеллюлозы, ее свойства и способы ее получения………………………...……………………………………………………… 4

1.1 Отличия между видами наноцеллюлозы……………………………………… 6

2 Области применения наноцеллюлозы……………………………………………….. 7

3 Применение наноцеллюлозы в целлюлозно-бумажной продукции……………….. 9

3.1 Применение НКЦ на заключительной стадии получения бумаги…………………………………………………………………………..…… 9

3.2 Применение гидрогелей наноцеллюлозы на стадии формирования бумажного полотна…….…………………………………………………………. 10

3.3 Восстановления ценных бумажных изделий покрытиями на основе наноцеллюлозы…………………………………………………………………… 12

4 Тенденции и тренды на рынке……………………………………………………… 13

ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………………………………………………………………………15

Список литературы……………………………………………………………………..16

ВВЕДЕНИЕ

Целлюлоза — это распространенный природный возобновляемый биополимер, который содержится в клетках растений и некоторых типах бактерий. В последние несколько десятилетий велась работа над экологически безопасными процессами производства наноцеллюлозы на основе целлюлозы или с использованием бактерий. Наноцеллюлоза состоит из наноразмерных целлюлозных волокон с высоким отношением длины к ширине и используется в виде волокон и их производных в качестве компонента биокомпозитных материалов с наноразмерными наполнителями, улучшающими механические свойства [1].

Бумажно-целлюлозные изделия - неотъемлемая часть жизни современного человека. Несмотря на развитие электронных технологий, спрос на бумажную продукцию не снижается. Хотя перевод документации в электронный формат должен помочь, использование бумажной продукции для упаковки и обертывания увеличивается, и по экологическим причинам пластиковая посуда заменяется ее аналогами из бумажной массы. В связи с этим становится актуальной проблема повышения прочностных свойств бумаги и картона.

Для решения этой проблемы в целлюлозно-бумажном производстве исследуются добавки наноцеллюлозных гидрогелей и их технологии введения. А также возможности введения наноцеллюлозных покрытий рассматриваются для сохранения ценных бумажных изделий прошлых веков, которые со временем теряют целостность.

Задачами данной работы является ознакомиться с таким материалом как наноцеллюлоза, изучить его свойства, способы получения, разновидности, области применения. А также подробно рассмотреть возможные способы улучшения прочностных свойств бумажной продукции с помощью введения наноразмерных частиц целлюлозы различными способами в процессе производства товарной продукции и возможность восстановления бумажных изделий прошлых лет.  

1. Виды наноцеллюлозы, ее свойства и способы ее получения

Целлюлоза является самым распространенным, нетоксичным, биоразлагаемым, возобновляемым природным биополимером на Земле. Издавна она широко используется для производства материи, бумаги, пороха, наполнителя, в том числе таблеток. В последнее время ее разновидность, наноцеллюлоза, нашла новые применения.

Наноцеллюлоза — это материал, который представляет собой набор наноразмерных целлюлозных волокон с высоким соотношением сторон (длины к ширине), типичная ширина волокна составляет 5–20 нм, длина от 10 нм до нескольких мкм. Она состоит из нитевидных наноразмерных кристаллов, содержащихся в растительных волокнах. Это самые распространенные природные наночастицы на Земле. Наноцеллюлоза — это древесное волокно, расщепленное