The use of nanoparticles of cellulose and wood residues for the improvement of biocomposite properties | Celulozes un koksnes atlikumu nanodaļiņu izmantošana biokompozītmateriālu īpašību uzlabošanai

English. According to the National Research Program "Exploration, sustainable use of forest and subsoil resources - new products and technologies" (ResProd) sub-project no. 3 "Biomaterials and bioproducts from forest resources with multiple applications" is an optimized thermocatalytic destruction method (Patent No 11184 of the Republic of Latvia) by oxidative pre-treatment in the presence of TEMPO (2,2,6,6-tetramethylpiperidin-1-yl) oxyl) , as well as a new pre-treatment of thermocatalytic destruction method − oxidation with ammonium persulfate was developed. By using the method of thermocatalytic destruction and its modifications by pre-treatment, nanoparticles of wood residues (gray alder, black alder, birch and pine bark) have been obtained and used to improve the strength and barrier properties of paper. Bacterial cellulose nanospheres and birch cellulose nanocrystals obtained by oxidation pre-treatment with ammonium persulphate have been investigated and their potential applications for improving the mechanical and biological properties of biopolymer films have been investigated. The developed oxidation pre-treatment method with ammonium persulfate provides more economical extraction of nanoparticles of cellulose and wood residues.

Latvian. Saskaņā ar Valsts pētījumu programmas “Meža un zemes dzīļu resursu izpēte, ilgtspējīga izmantošana – jauni produkti un tehnoloģijas” (ResProd) apakšprojekta Nr. 3 “Biomateriāli un bioprodukti no meža resursiem ar daudzpusīgu pielietojumu” uzdevumiem ir optimizēta termokatalītiskās destrukcijas metode (Latvijas Republikas patents Nr.11184), veicot oksidatīvu priekšapstrādi TEMPO (2,2,6,6-tetrametilpiperidin-1-il) oksil) radikāļa klātbūtnē, kā arī izstrādāta jauna termokatalītiskās destrukcijas metodes priekšapstrāde – oksidēšana ar amonija persulfātu. Izmantojot termokatalītiskās destrukcijas metodi un tās modifikācijas ar priekšapstrādi, iegūtas koksnes atlikumu (baltalkšņa, melnalkšņa, bērza un priedes mizas) nanodaļiņas, kas izmantotas papīra stiprības un barjerīpašību uzlabošanai. Oksidēšanas priekšapstrādē ar amonija persulfātu iegūtas bakteriālās celulozes nanosfēras un bērza celulozes nanokristāli, un izpētīts to potenciālais pielietojums biopolimēra plēvju mehānisko un bioloģisko īpašību uzlabošanai. Izstrādātā oksidēšanas priekšapstrādes metode ar amonija persulfātu nodrošina ekonomiski izdevīgāku celulozes un koksnes atlikumu nanodaļiņu iegūšanu.