Biopolümeeride tehnoloogia labor

Nimetus
Polümeeride ja tekstiilitehnoloogia labor (kuni 28.02.2023)
Uurimisrühma juht
Klassifikaator (Frascati)
Ülevaade
Teadustöö peamine fookus on keskkonnaressursside väärindamisel ja uute nanokiuliste elektron- ja filtermaterjalide arendamine. Eesmärgiks on jätkusuutlike alternatiivide leidmine fossiilsete maavarade põhistele polümeermaterjalidele ning selleks biopõhiste keskkonnaressursside ja taaskasutatavate materjalide rakendamine nii laiatarbetoodetes kui ka spetsiifilistes valdkondades. Otsitakse uudseid võimalusi tselluloosi jätkusuutlikuks väärindamiseks, rakendades uusi, taaskasutatavaid lahustikeskkondi, biopõhiseid keemilise modifitseerimise reagente ja energiasäästlikke tehnoloogiaid. Lahustitena kasutatakse uusi, destilleeritavaid ioonseid vedelikke. Uuritakse looduslike õlide kasutamist tselluloosi esterdamiseks ja sünteesikeskkonnana arendatakse reaktiivse ekstrusiooni tehnoloogiat. Laboril on ainsana Eestis elektroketruse piloottootmise võimekus. Elektroketrusmeetodil arendatakse tselluloosi derivaatidel põhinevaid ja viirusevastaseid toimeaineid sisaldavaid filtermaterjale, mis pikendavad nende eluiga ja muudavad need süsinikuneutraalseks. Laboril on Eestis unikaalne piloottootmise võimekus sellistes olulistes polümeeride/plastide tehnoloogia valdkondades nagu kuumsegamine, ekstrusioon ja survevalu. Arendatakse termoplastsete ja termoreaktiivsete polümeeride komposiite anorgaaniliste või biopõhiste lisanditega sekundaarse toorme efektiivseks kasutuseks ringmajanduses. Selgitatakse, kas ja kuidas suudavad erinevad mineraalsed jäätmed, nagu elektri- ja õlitootmises tekkivad tuhaliigid komposiitides asendada kaevandatavaid maavarasid nagu lubjakivi. Otsitakse lahendusi tekstiilijäätmete ja lignotselluloossete kiudude suuremamahuliseks ringlussevõtuks plastkomposiitide tugevdava täiteainena. Uuritakse erinevate meetoditega ümber töödeldud tekstiilijäätmetest saadud kiudude omadusi ning nende sobivust eritüübiliste uute (tekstiil)materjalide valmistamiseks. Põhiliste meetoditena on seni kasutatud ümbertöödeldud tekstiilkiudude ja termoplastsete lisakiududega lausmaterjalide valmistamist. Laboris tegeletakse ka vastupidavate tekstiili- ja rõivamaterjalide väljatöötamisega.
Võtmesõna
polümeerid
biopolümeerid
tselluloosi derivaadid
polümeeride tehnoloogia
polümeerkomposiidid
reaktiivne ekstrusioon
tekstiil
elektroketrus
nanokiud
superkondendensaatorid
filtermaterjalid
Tähtsamad tulemused
2024. aastal võrreldi tselluloosi rasvhapete estrite (FACE) valmistamist labratoorses reaktoris (~100 ml skaalas) ja laboratoorses reaktiivse ekstrusiooni (REX) seadmes. Meetodite võrdlus näitas reaktiivse ekstrusiooni tõhusust tselluloosi struktuuri muutmisel, et luua soovitud omadustega FACEsid.