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von und um Innovent

Publikation im Journal „Cellulose“

„Plasma treatment of cellulose: investigation on molecular changes using spectroscopic methods and chemical derivatization“

Im Rahmen einer Zusammenarbeit zwischen dem Institut für Holztechnologie Dresden, dem Institut für Holz- und Pflanzenchemie und INNOVENT e.V. Technologieentwicklung Jena wurde die Atmosphärendruckplasmabehandlung an Holz und Holzbestandteilen durchgeführt und deren Effekt auf verschiedene makroskopische, mikroskopische und molekulare Eigenschaften dieser Materialien untersucht. Ein besonderes Augenmerk lag auf den Untersuchungen der Einflüsse auf Cellulose und Lignin – den Hauptbestandteilen von Holz.

Der Fokus der kürzlich veröffentlichten Publikation lag auf der Betrachtung von Cellulose. Wichtige Eigenschaften von Cellulose, wie deren industrielle Verarbeitbarkeit, Benetzbarkeit, biologische Abbaubarkeit und Löslichkeit hängen stark mit ihrer chemischen Struktur und der darin enthaltenen funktionellen Gruppen zusammen. Da Cellulose der Hauptbestandteil von Pflanzenzellen ist, beeinflusst diese somit auch die Oberflächeneigenschaften, wie Verklebbarkeit, Beschichtbarkeit und Hybridisierbarkeit (z.B. die Erzeugung von Kompositmaterialien) von Holz. Die Untersuchungen dienten der Schaffung eines tieferen Verständnisses zur Interaktion des Plasmas mit Cellulose, wobei in Untersuchungen verschiedene spektroskopische und mikroskopische Methoden zum Einsatz kamen.  Beispielsweise konnten durch eine chemische Derivatisierung der Cellulose in Verbindung mit nachfolgenden XPS-Messungen die Bildung von O=C-Bindungen und die Reduzierung von OH-Gruppen aufzeigen. Darüber hinaus erscheint die Bildung von Carbonatgruppen als ein möglicher Behandlungseffekt. Mögliche Reaktionsmechanismen werden genauer innerhalb der Publikation diskutiert.

 

Das der Publikation zugrunde liegende Abstract ist hier aufrufbar:

https://link.springer.com/article/10.1007/s10570-022-04718-z