Woody materials are comprised of plant cell walls that contain a layered secondary cell wall composed of structural polymers of polysaccharides and lignin. Layer-by-layer (LbL) assembly process which relies on the assembly of oppositely charged molecules from aqueous solutions was used to build a freestanding composite film of isolated wood polymers of lignin and oxidized nanofibril cellulose (NFC). To facilitate the assembly of these negatively charged polymers, a positively charged polyelectrolyte, poly(diallyldimethylammomium chloride) (PDDA), was used as a linking layer to create this simplified model cell wall. The layered adsorption process was studied quantitatively using quartz crystal microbalance with dissipation monitoring (QCM-D) and ellipsometry. The results showed that layer mass/thickness per adsorbed layer increased as a function of total number of layers. The surface coverage of the adsorbed layers was studied with atomic force microscopy (AFM). Complete coverage of the surface with lignin in all the deposition cycles was found for the system, however, surface coverage by NFC increased with the number of layers. The adsorption process was carried out for 250 cycles (500 bilayers) on a cellulose acetate (CA) substrate. Transparent free-standing LBL assembled nanocomposite films were obtained when the CA substrate was later dissolved in acetone. Scanning electron microscopy (SEM) of the fractured cross-sections showed a lamellar structure, and the thickness per adsorption cycle (PDDA-Lignin-PDDA-NC) was estimated to be 17 nm for two different lignin types used in the study. The data indicates a film with highly controlled architecture where nanocellulose and lignin are spatially deposited on the nanoscale (a polymer-polymer nanocomposites), similar to what is observed in the native cell wall.
El objetivo de esta investigación fue analizar los efectos de un tratamiento de ultrasonido, combinado con las etapas de flotación y lavado, para mejorar la eficiencia del proceso de destintado del papel de desecho impreso con tecnología láser. El papel oficio de desperdicio fue cortado en piezas pequeñas de alrededor de 3 cm2, y posteriormente desintegrado en un dispositivo especial para obtener una suspensión base agua. Este proceso se hizo con una consistencia de 1.5 % por cinco minutos. Después de desintegrada, la suspensión de fibra se trató en un baño de ultrasonido con dos frecuencias, 25 y 45 kHz. Se tomaron datos a partir de un diseño experimental 25-1 y como factores se consideraron la frecuencia, consistencia, temperatura, el tiempo de tratamiento y el modo de la modulación de la frecuencia (barrido, desgasificación o sin modulación). El tamaño de la partícula y el número de partículas por metro cuadrado en cada etapa del proceso de destintado fueron evaluadas como variables de respuesta. Los resultados indican que la eficiencia en el rompimiento de las partículas de tinta depende de la frecuencia y del modo de modulación usado durante la fase de ultrasonido. El número máximo de partículas de tinta en el intervalo de 50-100 μm (tamaño óptimo por remoción de partícula) se obtuvo al usar la frecuencia de 25 kHz, 0.5 % de consistencia, modulación de 1 y tratamiento de 20 minutos de duración.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
hi@scite.ai
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.