Projekt TemTA Tselluloosist ja taimsete õlide tootmise kõrvalsaadustest reaktiivse ekstrusiooni teel valmistatud uued biomaterjalid
Tselluloos vajab keemilist modifitseerimist, et muutuda termoplastseks. Tselluloosi keemia praegused tööstuslikud tehnoloogiad avaldavad suurt keskkonnamõju (sh reaktiivid ja lahustid) ja on kallid. Kõige tselluloosipõhise plasti, tselluloosatsetaadi (CA) tootmine on energiamahukas ja toode on vaid ~50% biopõhine, kuna kasutatakse fossiilseid reagente ja plastifikaatoreid.
Seetõttu kavandatakse ja demonstreeritakse uudseid jätkusuutlikke esterdamisviise termoplastiliste rasvhapete tselluloosestrite (FACE) valmistamiseks ja nende võimalikke rakendusi.
FACE-de jätkusuutlikkus on tagatud esterdavate ainete, lahustite kui sünteesikeskkonna ja modifitseerimismeetodite mõju minimeerimisega. Tselluloosi esterdamisprotsess põhineb keemiliselt modifitseeritud taimeõlidel, uutel lahustisüsteemidel, katalüütilistel efektidel ja reaktiivse ekstrusiooni (REX) mehhaanilisel keemilisel toimel.
Täpsemad uurimiseesmärgid
- Laboripiloottehnoloogial põhineva ainulaadse REX-protsessi optimeerimine tootlikkuse ja energiatõhususe suurendamiseks.
- Süvaeutektilistel lahustitel (DES) põhinevate kaasaegsete lahustikeskkondade väljatöötamine FACE-de valmistamiseks. Selgitatakse nende tõhusust tselluloosi lahustamisel ja toimimist esterdamiskeskkonnana REX-protsessis.
- Taimeõlil põhinevate esterdamisreaktiivide väljatöötamine, sh tooraine kui taimeõli tootmise kõrvalsaadused ja kasutatud toiduõli.
- Lahustusmeetodite väljatöötamine lahustite ja kõrvalsaaduste taaskasutamiseks.
- Uute biomaterjalide füüsikaliste ja tehnoloogiliste omaduste optimeerimine vastavalt potentsiaalsetele kasutusvaldkondadele.
- FACE elutsükli analüüsi tegemine ja taaskasutusstsenaariumide analüüsimine, et selgitada ringmajanduslikke võimalusi ja kitsaskohti.
Biopolümeeride tehnoloogia labor
Materjali- ja keskkonnatehnoloogia instituut
Tallinna Tehnikaülikool
