cell4glue

Αντικείμενο

Τα προϊόντα σύνθετης ξυλείας εφαρμόζονται ευρέως στην επιπλοποιία με σκοπό να αντικαταστήσουν το δαπανηρότερο και σπανιότερο φυσικό ξύλο. Για την κατασκευή των παραπάνω προϊόντων ξυλείας, μοριοσανίδες και ινοσανίδες, συνδυάζονται διάφορες μορφές ξύλου (τεμαχίδια, φυλλίδια κλπ.), από διαφορετικές δασικές πηγές, με μίγματα ειδικών πολυμερικών ρητινών και συγκολλούνται θερμικά υπό πίεση. Για λόγους λειτουργικότητας, εμφάνισης αλλά και αντοχής, πολλές φορές τα προαναφερθέντα προϊόντα ξύλου επικαλλύπτονται με φύλλα χαρτιού, εμποτισμένα σε ρητίνες. Ένα σημαντικό μειονέκτημα των υλικών αυτών είναι η παραμονή δαχτυλικών αποτυπωμάτων ή άλλων ρύπων στην επιφάνειά τους λόγω χαμηλής υδρο- και ελαιο-φοβικότητας. Επίσης, η παρουσία υγρασίας στην επιφάνεια οδηγεί στην ανάπτυξη μικροοργανισμών. Σε αντίθεση με τις μη-επιτυχημένες έως τώρα μεθόδους χρήσης ελαιοφοβικών προσθέτων και αντιμικροβιακών παραγόντων, το παρόν έργο προτείνει την τροποποίηση της επιφάνειας των προϊόντων σύνθετης ξυλείας με νανοεκτυπωτική θερμική λιθογραφία, ώστε να καταστεί ταυτόχρονα υδρο- και ελαιο-φοβική, αλλά και αντιμικροβιακή.

Επιπρόσθετα, θα μελετηθεί η χρήση της (νανο)κυτταρίνης, ως πρόσθετο των συγκολλητικών ρητινών για την ενίσχυση των μηχανικών και άλλων ιδιοτήτων των μοριοσανίδων αλλά και των υδροφοβικών και αντιμικροβιακών ιδιοτήτων της επιφάνειας τους. Η (νανο)κυτταρίνη είναι ικανή να προσφέρει βελτίωση των ιδιοτήτων των προϊόντων σύνθετης ξυλείας, συμβάλλοντας ταυτόχρονα στην προσπάθεια αντικατάστασης τοξικών και πετροχημικών πρώτων υλών από βιο-βασιζόμενα συστατικά. Η κυτταρίνη (ή αλλιώς φυτική κυτταρίνη) είναι το πιο άφθονο και άμεσα διαθέσιμο βιο-πολυμερές και περιέχεται σε διάφορα είδη λιγνοκυτταρινούχας βιομάζας (ξύλο, κοτσάνια, άχυρα κ.α.). Είναι συνδεδεμένη με δύο άλλα βιο-πολυμερή, την ημικυτταρίνη και τη λιγνίνη και παραλαμβάνεται μέσω θερμοχημικής επεξεργασίας. Η ποσότητα και καθαρότητα της λαμβανόμενης κυτταρίνης εξαρτάται από την αποδοτικότητα και εκλεκτικότητα των διεργασιών διαχωρισμού/κλασμάτωσης και από το είδος/φύση της λιγνοκυτταρινούχας βιομάζας. Εναλλακτικά, είναι δυνατόν να παραχθεί κυτταρίνη υψηλής καθαρότητας μέσω βιοχημικών/μικροβιακών διεργασιών ζύμωσης (βακτηριακή κυτταρίνη) από διάφορες πρώτες ύλες, όπως η ακατέργαστη γλυκερόλη. Οι δύο τύποι κυτταρίνης θα υποστούν κατάλληλη επεξεργασία ώστε να προκύψουν νανοδομές κυτταρίνης (νανο-κρύσταλλοι και νανο-ινίδια), καθώς και επιφανειακή τροποποίηση με δραστικές ή/και υδρόφοβες ομάδες (π.χ. αμινο- και φθορο-ομάδες).

Για να επιτευχθούν οι στόχοι του έργου θα συνεργαστούν 3 φορείς με αλληλοσυμπληρωματική επιστημονική και τεχνολογική εξειδίκευση: i) CHIMAR S.A. – παρασκευή ρητινών και μοριοσανίδων, ii) Nanotypos Ο.Ε. – θερμική νανολιθογραφία και iii) Τμήμα Χημείας ΑΠΘ – επεξεργασία βιομάζας προς προϊόντα υψηλής προστιθέμενης αξίας, και ανάπτυξη πολυμερικών και νανοσύνθετων υλικών.