Nanocristales de celulosa para mejorar los revestimientos de madera al agua
Los revestimientos de madera a base de agua se han convertido en materiales populares para las aplicaciones industriales de la madera debido a su atractivo acabado y su rentabilidad. Sin embargo, los típicos revestimientos de madera al agua adolecen de una escasa resistencia al rayado y al impacto.
Esta cuestión se aborda en un estudio reciente publicado en la revista ACS Applied Bio Materials, que propone los nanocristales de celulosa (CNC) como relleno de refuerzo para mejorar los revestimientos de madera al agua. La investigación examina cómo los nanocristales de celulosa afectan a los revestimientos de madera al agua en términos de características de recubrimiento, visuales, físicas y de permeabilidad al agua.
Nanocristales de celulosa: Un material ideal para la tecnología de recubrimiento
Los nanocristales de celulosa (CNC) se han convertido recientemente en materiales potenciales para su aplicación en la ingeniería de materiales y la tecnología médica debido a sus cualidades únicas, como su capacidad de reciclaje, su composición superficial ajustable, sus capacidades mecánicas, su citocompatibilidad y sus características ópticas.
Los nanocristales de celulosa pueden utilizarse como rellenos de refuerzo en la tecnología de recubrimientos debido a estas características distintivas. Los revestimientos se utilizan en varios sectores, como la construcción, los vehículos, los muebles y la fabricación. Protegen el material subyacente de los impactos perjudiciales de las condiciones climáticas adversas, como las altas temperaturas y los fuertes vientos.
Los revestimientos son muy beneficiosos cuando se aplican a la madera para protegerla de la degradación mecánica, como los arañazos, evitar la decoloración causada por la oxidación y las radiaciones UV, prevenir la descomposición microbiológica y mejorar la estética.
¿Qué son los revestimientos de madera al agua?
Los revestimientos para madera con base de disolvente y aceite se utilizan tradicionalmente por su capacidad para crear un alto brillo, repeler el agua y tener dureza. Sin embargo, los recubrimientos a base de aceite tienen un importante efecto medioambiental debido a la fuga de compuestos orgánicos volátiles (COV) al ecosistema.
Como resultado de la legislación medioambiental y de la demanda de los clientes, los recubrimientos de madera al agua, que son dispersiones y microemulsiones de polímeros con unos COV mucho más bajos, han sustituido progresivamente a los recubrimientos al aceite. Sin embargo, los revestimientos comunes para madera a base de agua tienen algunos problemas inherentes.
Los revestimientos de madera a base de agua tienen una temperatura de transición vítrea más baja, carecen del brillo de los revestimientos a base de aceite y tienen una terrible capacidad de desgaste debido a una mayor permeabilidad al agua y al gas. Además, los revestimientos de madera al agua son especialmente sensibles al agua, lo que provoca una disminución significativa de las características mecánicas y una neblina y anillos de agua poco atractivos.
Nanocristales de celulosa como rellenos para revestimientos de madera al agua
Para hacer frente a estas preocupaciones, está surgiendo una nueva clase de recubrimientos de madera al agua innovadores que mejoran estas cualidades, y que se dividen en dos subgrupos: composiciones poliméricas y recubrimientos curables. Los nanocristales de celulosa también se han empleado recientemente para mejorar las propiedades de los revestimientos de madera al agua.
La superficie hidrófila hidroxilada de los nanocristales de celulosa (CNC) permite una adhesión eficaz entre los nanocristales de celulosa y el material matriz. Como resultado, los nanocristales de celulosa pueden utilizarse como rellenos de refuerzo adecuados en los revestimientos de madera a base de agua. La introducción de nanocristales de celulosa en los revestimientos de madera a base de agua puede aumentar la durabilidad, la tolerancia a los arañazos y la protección contra los rayos UV sin comprometer la claridad óptica, el color o el brillo.
En ciertas situaciones, la inclusión de nanocristales de celulosa puede modificar la reología, haciendo que los recubrimientos de madera al agua sean más delgados, lo que frecuentemente se desea en los recubrimientos. Sin embargo, prácticamente toda la investigación en este campo se ha centrado en los materiales típicos de revestimiento de madera, y se ha prestado poca atención a la última ola de revestimientos de madera al agua.
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Fuente: azonano.com