Projekti / Programi
Razvoj naprednih sanitetnih materialov
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 2.14.02 |
Tehnika |
Tekstilstvo in usnjarstvo |
Tekstilna kemija |
| Koda |
Veda |
Področje |
| T470 |
Tehnološke vede |
Tekstilna tehnologija |
celuloza, modifikacije, karboksimetil celuloza, adsorpcijska kapaciteta, napredni sanitetni materiali
Raziskovalci (14)
Organizacije (1)
Povzetek
Ta sklop raziskav bo usmerjen v razvoj naprednih postopkov obdelav celuloze kot izhodne surovine za pridobitev novih materialov s specifično reaktivnostjo in/ali biološko aktivnostjo. V zadnjih letih so raziskave usmerjene v uporabo in proizvodnjo biološko razgradljivih in obnovljivih materialov, kot je npr. celuloza, ki ima veliko specifično površino in je zaradi tega primerna za številne ciljne modifikacijske procese v smislu razvoja visoko specializiranih izdelkov (površinsko ali biološko aktivnih polimerov).
Z namenom razvoja novih in predvsem biološko aktivnih materialov, ki bodo biorazgradljivi in predstavljajo potencialni obnovljiv vir, bodo novejše raziskave temeljile na modifikaciji celuloze z različnimi oligosaharidi.
V predhodni raziskavi smo obravnavali razvoj postopka topokemijske modifikacije bombaža s karboksimetil celulozo (CMC). Ugotovljeno je bilo, da se CMC pri specifičnih pogojih ireverzibilno veže na površino vlaken in da se adsorpcijska kapaciteta teh vlaken poveča v povprečju za 80 %. Iz literature je znano, da je CMC zelo higroskopična in ima visoko adsorpcijsko sposobnost. Na mejnih površinah lahko formira zaščitni gel. Kot tako jo odlikujejo tudi proti-infekcijske lastnosti. Celuloza modificirana s CMC lahko tako predstavlja izhodiščni polimer za nadaljnje modifikacije v smislu razvoja novih biološko aktivnih in visoko vpojnih sanitetnih materialov.
V tej raziskavi se bomo v sodelovanju s podjetjem TOSAMA osredotočili na razvoj novih biološko aktivnih in visoko vpojnih sanitetnih materialov. V okviru projekta bomo tako optimizirali proces modifikacije celuloze s CMC z namenom doseči boljšo vpojnost materialov, ki jih bodo odlikovale lastnosti biorazgradljivosti ter obnovljivosti in po možnosti še bioaktivne lastnosti. Raziskava bo temeljila na razvoju receptur za dosego optimalnih lastnosti CMC in posledično njene vezave na izhodiščni material celulozo. Poleg sestave receptur želimo optimirati tudi temperaturo in čas kemijske obdelave celuloze s CMC. Analizirali bomo vpliv povprečne molske mase, čistosti in stopnje substitucije CMC na adsorpcijske in bioaktivne lastnosti končnih sanitetnih materialov.
Glavni cilj projekta je vpeljava nove tehnologije – modifikacija celuloznih vlaken z CMC, za proizvodnjo visoko vpojnih in bioaktivnih sanitetnih materialov v tovarno sanitetnega materiala Tosamo d.d. Modificirana celuloza se lahko uporablja za proizvodnjo široke palete izboljšanih sanitetnih materialov-produktov; kot recimo bolj vpojnih gaz, vat, tamponov, blazinic za dojenje itd… Dejstvo je, da lahko rezultati raziskav v okviru tega projekta vodijo k proizvodnji novih izdelkov z bistveno večjo stopnjo dodane vrednosti. Tovrstni produkt lahko omogoči hitro prilagajanje tekstilnih izdelkov potrebam in zahtevam kupcev ter s tem večanje tržnega dela v segmentu visoko cenovnih in tehnološko zahtevnih izdelkov.
Pomen za razvoj znanosti
Razvoj novih naprednih postopkov obdelav celuloznih polimerov kot naravnega materiala, vodi k bistvenemu razvoju polimerne tehnologije. Skozi projektno delo smo patentirali novo tehnologijo za izboljšanje lastnosti vlaknotvornih polimerov; kot so recimo:boljše mehanske lastnosti, večja hidrofilnost, boljša adsorptivnost, itd. Prav tako smo publicirali članke v znanstvenih revijah s visokim impact faktorjem. Pridobljena znanja smo predstavili na uglednih mednarodnih in nacionalnih konferencah.
S pomočjo tovrstnega projekta je Univerza v Mariboru, Fakulteta za strojništvo, razvila in nadgradila vodilna znanja za obnovljive postopke modifikacij orientiranih polimerov, ki predstavljajo trdno osnovo za korak v izboljšanje tehnoloških procesov in posledično hitro prilagajanje izdelkov potrebam in zahtevam kupce ter s tem povečanje tržnega dela v segmentu visoko cenovno in tehnološko zahtevnih izdelkov v Sloveniji. Praktično pa predstavlja raziskava korak v novo kvaliteto izdelkov podjetja Tosame d.d.
Pomen za razvoj Slovenije
Za trajnostni družbeno-ekonomski razvoj Slovenije je ključno povečanje tehnološke ravni slovenske polimerne in tekstilne industrije in s tem delež proizvodnje izdelkov z višjo dodano vrednostjo. Na področju modifikacije površin materialov pričakujejo strokovnjaki visoko stopnjo gospodarske rasti. Znanje o modificiranju materialov za doseganje specifičnih lastnosti vlaken oz. orientiranih polimerov je zaželen produkt projekta za sedanjega pa tudi bodoče potencialne partnerje. Razvita nova tehnologija in novi materiali bodo zaradi svojih specifičnih lastnosti (med drugim tudi biorazgradljivosti in potenciala obnovljivosti) nadomestili nekatere materiale, in kot taki našli novo komercialno uporabnost. Tosama d.d. bo s pršenjem izhodnih celuloznih materialov razvila nove bolj vpojne izdelke. Praktično predstavlja raziskava korak v novo kvaliteto izdelkov podjetja Tosame. Dana tehnologija bo izboljšali kvaliteto higienskih in sanitetnih materialov in tako prispevali k zadovoljstvu potrošnikov.
Tehnologija, ki je razvita v okviru projekta bi se kot taka lahko aplicirala tudi na druga industrijska področja v Sloveniji, kot recimo:
- papirna industrija
- kemijska industrija
- farmacija.
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Letno poročilo
2008,
zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Letno poročilo
2008,
zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si
