Neue Eigenschaften einfach und billig

 
 

Cellulose ist ein sehr vielfältiges und robustes Material. Ihre positiven Eigenschaften werden schon seit Jahrtausenden von Menschen genutzt, ob als stabiler Bestandteil des Holzes, als Papier, als Zellstoff oder als Faser in Textilien. Neben den erwähnten Eigenschaften hat Cellulose auch wegen ihrer großen Verfügbarkeit eine Sonderstellung unter den Werkstoffen. In den letzten Jahren ist es gelungen, das Potential der Cellulose noch weiter auszuschöpfen. Dies erfolgt innerhalb der Nanotechnologie. Momentan wird Cellulose fast immer als Faser hergestellt und verwendet. Dadurch ist sie robust, sowie einfach und billig herzustellen. Werden diese Fasern aber noch weiter zerkleinert bis man mikrofibrillierte Cellulose (MFC) erhält, so ergeben sich neuartige Eigenschaften, die bisher nicht mögliche Anwendungen in Hochleistungsmaterialien erlauben. Eine weitere Methode zur Veränderung der Eigenschaften von Cellulose ergibt sich, indem man die kristallinen von den amorphen Bereichen innerhalb der Fasern trennt. Dabei erhält man nanokristalline Cellulose (NCC). Die Zielsetzung dieser Arbeit soll also sein, die Darstellung von mikrofibrillierter und nanokristalliner Cellulose unter Verwendung möglichst einfacher und damit billigerer miteinander kombinierter chemischer und mechanischer Methoden zu erforschen. Dabei konzentriere ich mich auf die saure Hydrolyse mithilfe von Schwefelsäure um NCC, sowie auf die TEMPO-Oxidation um MFC herzustellen. Beides kann noch zusätzlich mit einer Ultraschallbehandlung ergänzt werden.



Jugend forscht: Versuche zur Darstellung von Nanocellulose zur Anwendung in modernen Materialien

Autor: Jonas Winkler