Традиционная наноцеллюлоза — это материал, представляющий собой набор наноразмерных волокон целлюлозы с высоким отношением сторон длины к ширине (типичная ширина волокна 5−20 нм, длина от 10 нм до нескольких мкм), которая получается из древесного волокна.
Наноцеллюлоза представляет собой коллоидный раствор (гелеподобная масса), который не расслаивается и не образует осадок. Структура этого материала представлена плотноупакованным массивом игловидных кристаллов.
Наноцеллюлоза обладает такими свойствами, как сверхпрочность (по своей прочности превосходит нержавеющую сталь) и псевдопластичность (является вязкой при обычных условиях и ведёт себя как жидкость при физическом взаимодействии — тряске или взбалтывании). Ее удивительные свойства позволяют создавать на ее основе сверхлёгкие и сверхпрочные материалы.
Применение
Медицина и фармакология
- В качестве сорбентов и перевязочных материалов
- В форме таблеток для лечения кишечных расстройств (сухая наноцеллюлоза)
- В качестве вспомогательного вещества в фармацевтических композициях (порошковая наноцеллюлоза)
- В гигиенических прокладках, тампонах, подгузниках или перевязочных материалах (аэрогель наноцеллюлозы)
- Для скрининга биологических соединений и нуклеиновых кислот, кодирующих биологическое соединение (как пленки)
- Как фильтрующий материал на базе наноцеллюлозы для безлейкоцитного переливания крови
- Для биомедицинского и биотехнологического применения (как эластичный крио-структурированный гель)
- Как матрица для 3D культуры клеток
- В качестве композиционного средства для создания покрытия в косметике, например, для волос, ресниц, бровей или ногтей
Продукты питания
- Из-за реологических свойств геля наноцеллюлоза может быть использована в качестве низкокалорийной добавки, заменяя современные углеводные добавки, используемые в качестве загустителей, носителей и стабилизаторов суспензии в самых разнообразных пищевых продуктов. Такой гель может применятся для производства начинок, чипсов, вафель, супов, подлив, и т.д.
Нефтедобыча
- Использование наноцеллюлозы в качестве жидкости для гидроразрыва нефтеносных пластов является потенциально интересным и масштабным применением. Также наноцеллюлоза может использоваться как основа для буровых растворов
Бумага и картон
- В производстве бумаги и картона для повышения прочности связи между волокнами и, следовательно, создания сильного армирующего эффекта для бумажных материалов
- В качестве жиронепроницаемого барьера для упаковки и в качестве добавки для улучшения удержания и прочности во влажном и сухом состоянии в бумаге и картоне
Другие области
- Гибкие экраны
- Уникальные фильтры
- Гибкие батареи
- Может использоваться в качестве клеящего материала для устранения технических дефектов (благодаря способности эффективно заполнять щели)
Нашей компанией разработан способ получения пикоцеллюлозы электрохимическим способом из водных растворов глюкозы, фруктозы или их смеси –
«Способ получения синтетической целлюлозы» Патент РФ №2663434.
Данный способ позволяет получать размеры волокон в диапазоне от 1400 пм до сотни микрон, что позволяет расширить возможность использования данного материала:
- Использование в качестве основы для создания гибкой электроники (нанофибриллы из целлюлозы могут выступать в роли подложки для компонентов электроники или в смеси с проводящими полимерами сами являться таковыми)
- Получение СВЧ плазмоидов (размеры волокон пикоцеллюлозы составляют 2000−4000 пм)
На заказ возможно изготовление смесевых пикоцеллюзных гелей с размерами волокон от 2000 пм до 1,0 мм с добавкой нанополианилиновых пленок.
Synthetic nanocellulose gelsCommon Nanocellulose is a material consists of a set of cellulose fibers with nano dimensions and with high ratio length to width (typical fiber width is 5…20 nm, length 10 nm… some µm) that is made of wood.
Nanocellulose is a colloid solution (gel type) that does not separate and does not form a precipitate. Structure of such material is a densely packed array of needle-like crystals.
Nanocellulose has such properties as super strength (it surpasses stainless steel) and pseudo plasticity (it is viscous under the normal conditions and behaves like a liquid during a physical action like shaking or agitation). Its amazing properties makes real to create super light and super strong materials.
Application
Medicine and pharmacology
- Sorbents and bandage materials
- Pills for therapy of intestinal disorders (dry nanocellulose)
- As an auxiliary substance in pharmaceutical compositions (powdered nanocellulose)
- Women’s pads and tampons, diapers and bandages (nanocellulose air-gel)
- For screening of biological substances and nucleic acids that code bio-substance (as films)
- As a filter material on the base of nanocellulose for leucocyte-free blood transfusion
- For biomedicine and biotechnological application (as flexible cryo-structured gel).
- As a matrix for 3D cell propagation
- As a composite to create cosmetic coating, for example to hair, lashes, eyebrows or nails
Food
- Due to the rheological gel properties, nanocellulose can serve as a low energetic adding, substituting contemporary hydrocarbon adding, using as thickeners, base and stabilizers of suspensions in different kinds of food. Such gel can serve for production of fillings, chips, wafers, soups, sauces and other.
Oil production
- Using of nanocellulose as a liquid for hydraulic fracturing is potentially interesting and wide-scale. Nanocellulose can also serve as a base for drilling fluids.
Paper and cardboard
- In the production of paper and cardboard to increase strength of bonds between fibers and to create following a strong reinforcing effect for paper materials
- As a grease barrier for packaging materials and as an additive to improve strength of wet and dry paper and cardboard
Others
- Flexible screens
- Specific filters
- Flexible PV panels
- As a glue to eliminate technical imperfections due to its ability to fill cracks effectively
Our company developed an electro-chemical way of picocellulose obtaining from water solutions of glucose, fructose or their mixture - “
Way of Synthetic Nanocellulose Obtaining”, RF Patent 2663434.
The way can obtain fiber dimensions from 1400 pm to hundreds microns that allows to expand implementation of this material:
- Using as a base for flexible electronics (cellulose nano fibers can serve as a substrate for electronic components or to be a conductor itself in the mixtures with conductive polymers).
- Obtaining of microwave plasmoids (picocellulose fibers dimensions are 2000…4000 pm).
For a special request it is possible to prepare mixed picocellulose gels with fiber dimensions from 2000 pm to 1.0 mm with adding of nano-polyaniline films.