Bio-based and Biodegradable Foams from Wheat Gluten using Up-Scalable Processes
Tid: Fr 2024-10-11 kl 10.00
Plats: F3 (Flodis), Lindstedtsvägen 26 & 28, Stockholm
Videolänk: https://kth-se.zoom.us/j/68040338320
Språk: Engelska
Ämnesområde: Fiber- och polymervetenskap
Respondent: Mercedes A. Bettelli , Polymera material
Opponent: Universitetslektor Anders Egede Daugaard, Technical University of Denmark, Danmark
Handledare: Professor Mikael S. Hedenqvist, Polymera material, Wallenberg Wood Science Center; Professor Richard Olsson, Polymera material; Professor Eva Johansson,
QC 20240916
Embargo fram till 2025-10-11 godkänt av skolchef Amelie Eriksson Karlström via e-post
Abstract
I denna avhandling presenteras produktion av biobaserade och biologiskt nedbrytbara skum från veteproteiner (vetegluten). Vetegluten, en biprodukt från etanol-/stärkelseindustrin, bearbetades med både batch-metoder och kontinuerliga skummetoder. För att producera skummet användes glycerol, en effektiv proteinmjukgörare, tillsammans med två skumningsmedel som är vanliga inom livsmedelsindustrin: natriumbikarbonat (SBC) och ammoniumbikarbonat (ABC), för att skapa mjuka skum med både slutna och öppna cellstrukturer. ABC visade sig vara ett bättre skumningsmedel vid skumextrudering än SBC, men SBC presterade väl i batchmetoderna. Genom ABC’s låga sönderdelningstemperatur kunde extruderingen ske vid en så låg temperatur som 70 °C.
Tre olika multifunktionella tillsatser (citronsyra, gallusyra och genipin) användes också för att påverka och förbättra skummets egenskaper. De mekaniska egenskaperna visade att vissa av materialen potentiellt kunde vara användbara i stötdämpande och tätande applikationer. Skummet visade också hög absorption av saltlösning (modellsustans för kroppsvätska) och blod (i form av fårblod), även under mekaniskt tryck. Baserat på dessa resultat tillverkades en veteglutenbaserad produkt som ett konceptbevis.
Skummets nedbrytbarhet i olika relevanta miljöer studerades. Det visade sig att vissa skum nästan fullständigt bröts ner i jord efter 8 veckor och i alkalisk vattenlösning efter 5 veckor. Det demonstrerades också att skummet fungerade bra som gödningsmedel. Som ett alternativ till direkt kompostering när skummet inte längre används, utvärderades möjligheten att återanvända skummet i en annan form. I detta sammanhang var det möjligt att producera plastfilmer från skummet.