高等化学工程学报

抽象的

具有天然添加剂和增强剂的聚合物材料，具有综合功能

米科·卡内尔瓦

在全球回收需求、必要的生物降解、微塑料废物以及对这些材料的非化石来源库存的争夺造成的巨大压力之下，所有与聚合物和塑料术语相关的研究都经历了巨大的重新定义。坦佩雷大学和芬兰塑料与复合材料行业正在为应对这一挑战开发新的解决方案。本次演讲将涵盖我们的研究小组和国际合作伙伴的最新成果，涉及纳米和微纤维化纤维素及其在导电薄膜、导电结构材料、气体阻隔膜、聚合物多丝纤维中的松香和蜂胶天然添加剂、含天然成分的可生物降解塑料的抗菌反应以及先进复合材料中合成纤维和天然纤维的界面。人们早已知道使用纳米纤维素可以生产出坚固耐用的薄膜。将最佳分散体 1 和表面活性剂与碳纳米管适当结合是使用最少量的纳米添加剂但达到世界顶级电导率 2 的关键。实际上，许多薄膜制备方法无法实现商业化、大规模生产，显然工业产品 3 需要进行大规模生产研究。在大规模生产的情况下，需要改进对厚度相关行为（如阻隔性能）的控制，它们代表了这些薄膜和部件的当前未来方面。类似地，使用天然衍生的抗菌物种，如松香和蜂胶，其在医疗应用方面的潜力是显而易见的。然而，相关的微生物反应以高度非线性的方式依赖于一系列因素，这使得与应用相关的优化变得困难。例如，由于天然添加剂的结构复杂，材料表面与细菌菌株之间的接触环境和类型尚不为人所知。此外，在使用一定剂量的天然物质时，加工等效产品通常更困难。