JultikaUniversity of Oulu repository

Selluloosa on maapallon yleisin polymeeri, sillä se on kasvien pääkomponentti. Selluloosaa on siis saatavilla kaikkialla ja näin ollen raaka-aineena sen saatavuus olisi alueellisesti lähes riippumatonta. Ihminen on aina osannut hyödyntää selluloosaa ja nyt sille halutaan löytää uusia sovelluskohteita. Joka vuosi sitä muodostuu kasveissa suuria määriä, jonka vuoksi se olisi erittäin sopiva tulevaisuuden raaka-aine uusiutuvien ja ympäristöystävällisten tuotteiden valmistukseen. Luonnonkuituna selluloosa on myös kevyt materiaali, jonka avulla esimerkiksi autoteollisuus pystyisi valmistamaan kevyempiä autoja ja näin pienentämään päästöjä. Sopivien valmistusmenetelmien löytäminen voisi tehdä selluloosasta entistä monipuolisemman raaka-aineen, joka voisi korvata uusiutumattomista lähteistä peräisin olevia materiaaleja. Työn tavoitteena oli valmistaa antimikrobista selluloosakomposiittia liuottamalla selluloosa tetraetyyliammoniumhydroksidi-liuottimella, johon oli sekoitettu kurkumiinia. Kurkumiinin oli tarkoitus antaa selluloosalle antimikrobisia ominaisuuksia, kuitenkaan näitä ominaisuuksia ei saatu valmiiseen komposiittiin. Selluloosakomposiitille saatiin kuitenkin hyviä ominaisuuksia, kun sitä liuotettiin tällä uudella liuottimella, joka ei asettanut liuotusprosessille niin suuria vaatimuksia kuin perinteiset liuottimet. Tällä uudella liuottimella oli mahdollista liuottaa selluloosaa laboratorio-olosuhteissa normaalissa ilmanpaineessa ja huoneenlämpötilassa. Perinteisesti selluloosan liuottamiseen käytetyt liuottimet ovat vaatineet lämpötilan ja paineen säätämistä. Liuotuskokeiden jälkeen mitattiin liuotettujen selluloosa-arkkien vetolujuudet, jonka jälkeen saatuja tuloksia voitiin verrata perinteisillä liuottimilla saatuihin tuloksiin. Liuotuskokeita tehtiin neljälle eri mittaiselle liuotusajalle. Kokeissa havaittiin, ettei käytettyjen liuotusaikojen pituudella ollut merkitystä selluloosakomposiitin lujuusominaisuuksiin. Työssä käytetty selluloosakomposiitin valmistusmenetelmä oli huomattavasti yksinkertaisempi kuin mitä aiemmin on tehty. Kokeista saadut tulokset olivat erittäin lupaavia ja tämän vuoksi käytettyä menetelmää kannattaisi vielä tutkia. Koska liuotusajan pituudella ei näyttänyt olevan vaikutusta lujuusominaisuuksiin, voitaisiin tulevissa kokeissa selluloosan liuotusaikaa lyhentää. Mahdollisimman lyhyt liuotusaika lisäisi menetelmän soveltuvuutta myös teollisen mittakaavan valmistusmenetelmäksi, jos pelkkä selluloosan kastelu liuottimessa voisi riittää.