undefined

Hybrid films from cellulose nanomaterials—properties and defined optical patterns

Julkaisuvuosi

2022

Tekijät

Leppänen, Ilona; Hokkanen, Ari; Österberg, Monika; Vähä-Nissi, Mika; Harlin, Ali; Orelma, Hannes

Tiivistelmä

<p>Polymer composites with nanocellulose as the reinforcing agent often lack good compatibility between the two components. In this study, we have combined cellulose nanofibrils (CNFs) and cellulose nanocrystals (CNCs) in different ratios to create all-cellulose films consisting of entirely discrete nanocellulose objects that complement each other. Then further, by applying the controlled dissolution concept we were able to create defined optical patterns on the films. The films consisting of 50% CNCs showed equivalent mechanical and barrier properties when compared to the pure CNF film. In addition, the incorporation of CNCs enabled tuning of the films’ optical properties. To modify this film further, we prepared specific patterns on the film by controlled dissolution by impregnating the films with N-methylmorpholine-N-oxide (NMMO) followed by heat treatment and pressure. Mechanical testing and optical measurements of the patterned films showed the effect of the dissolved cellulose regions on the film properties. The controlled dissolution of the films increased the tensile strength of the films, however, the strain was decreased quite significantly. Altogether, the CNF/CNC hybrid films combine both nanomaterials’ good properties. Cellulose nanofibrils have film-forming ability and incorporation of CNCs can further tune the optical, mechanical, and barrier properties, to optimize the films for varying applications such as optical sensors and packaging materials. Graphical abstract: [Figure not available: see fulltext.]</p>
Näytä enemmän

Organisaatiot ja tekijät

Aalto-yliopisto

Österberg Monika Orcid -palvelun logo

Teknologian tutkimuskeskus VTT Oy

Harlin Ali

Hokkanen Ari Orcid -palvelun logo

Orelma Hannes Orcid -palvelun logo

Leppänen Ilona Orcid -palvelun logo

Vähä-Nissi Mika

Julkaisutyyppi

Julkaisumuoto

Artikkeli

Emojulkaisun tyyppi

Lehti

Artikkelin tyyppi

Alkuperäisartikkeli

Yleisö

Tieteellinen

Vertaisarvioitu

Vertaisarvioitu

OKM:n julkaisutyyppiluokitus

A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä

Julkaisukanavan tiedot

Kustantaja

SPRINGER

Volyymi

29

Numero

16

Sivut

8551-8567

Julkaisu­foorumi

53222

Julkaisufoorumitaso

2

Avoin saatavuus

Avoin saatavuus kustantajan palvelussa

Kyllä

Julkaisukanavan avoin saatavuus

Osittain avoin julkaisukanava

Rinnakkaistallennettu

Kyllä

Muut tiedot

Tieteenalat

Teknillinen kemia, kemian prosessitekniikka; Materiaalitekniikka; Nanoteknologia

Avainsanat

[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

Kustantajan kansainvälisyys

Kansainvälinen

Kieli

englanti

Kansainvälinen yhteisjulkaisu

Ei

Yhteisjulkaisu yrityksen kanssa

Ei

DOI

10.1007/s10570-022-04795-0

Julkaisu kuuluu opetus- ja kulttuuriministeriön tiedonkeruuseen

Kyllä