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Jüngste Fortschritte bei oberflächenmodifizierten Cellulose-Nanofibrillen

Die Herstellung von Nanozellulose hat in den letzten Jahrzehnten zunehmend Beachtung gefunden und ist heute die zweitrangige Priorität der europäischen Bioökonomie. Die Zahl von den Papieren, die auf nanocellulose veröffentlicht werden, hat durch sechsfache in den letzten fünf Jahren zugenommen und Studien auf nanofibrillated Zellulose (CNF) stellen fast 65% dieser Literatur dar. Studien in den letzten Jahren haben sich auf die CNF-Produktion im industriellen Maßstab konzentriert, da sie durch hohen Energieverbrauch und hohe Kosten behindert wird. Die chemische Vorbehandlung von Cellulosefasern ist unerlässlich, um die Nanofibrillation zu verbessern und den Energieverbrauch zu senken. Darüber hinaus wird erwartet, dass funktionalisierte CNFs und bakterielle Cellulose (BC) mit zusätzlichen Eigenschaften für Anwendungen mit hoher Wertschöpfung eingesetzt werden. Dieses nanoskalige Material ist biobasiert, biologisch abbaubar und biokompatibel mit vielversprechenden Barriere- und mechanischen Eigenschaften, obwohl seine hohe Hydrophilie für einige Anwendungen ein limitierender Faktor ist. Die CNF- und BC-Modifikation ist auch ein wichtiger Schritt, um die Kompatibilität mit verschiedenen makromolekularen Matrizen bei der Herstellung von Verbundwerkstoffen zu verbessern. Diese Überprüfung zielt darauf ab, einen Leitfaden für die chemischen Vorbehandlungsmöglichkeiten von CNF bereitzustellen, seine Produktion zu optimieren und die verfügbaren chemischen Modifizierungstechniken für CNF und BC, mit denen Materialien mit hoher Wertschöpfung hergestellt werden können, umfassend zu berichten.