Cationic cellulose fibers
Modification, properties, and potential applications
Tid: Fr 2026-04-17 kl 10.00
Plats: F3, Lindstedtvägen 26
Videolänk: https://kth-se.zoom.us/j/61230907333
Språk: Engelska
Ämnesområde: Fiber- och polymervetenskap
Respondent: Johanna Sjölund , Fiberprocesser
Opponent: Professor Kontturi Eero, Aalto University, Finland
Handledare: Docent Per A. Larsson, Fiberprocesser; Professor Lars Wågberg, Fiber- och polymerteknologi; Biträdande professor Gunnar Westman, Chalmers
QC 20260323
Embargo t.o.m. 2027-04-17 godkänt av skolchef Amelie Eriksson Karlström via e-post 2026-03-20.
Abstract
I vår strävan mot ett mer hållbart samhälle finns en växande efterfrågan på att ersätta fossilbaserade produkter med material som härrör från förnybararåvaror. Cellulosabaserade material är lovande kandidater för en sådan omställning. Dessa material har dock inte alltid de egenskaper som krävs för att fullt ut ersätta mindre hållbara alternativ.
Kemisk modifiering kan avsevärt förändra egenskaperna hos cellulosafibrer och material framställda från dem. Denna avhandling undersöker potentialen hos en sådan modifiering – katjonisering. Mer specifikt studeras modifieringsreaktionen, egenskaperna hos det framställda materialet samt dess potentiella tillämpningar.
Högkonsistensmodifiering användes för att öka reaktionseffektiviteten och därigenom göra modifieringen mer industriellt tillämpbar. Modifieringen ökade fibrernas interaktion med vatten, och det framställda materialet uppvisade både högt fuktupptag och betydande svällning. Vidare visade papper framställda från de modifierade fibrerna en ökad töjbarhet. Den ökade töjbarheten, i kombination med fuktinducerad mjukgörning, resulterade i ett material som kunde genomgå 3D-formning utan att gå sönder. Den exceptionella svällningsförmågan hos de katjoniserade fibrerna möjliggjorde dessutom deras användning som matrismaterial med extremt hög specifik yta och adsorption av stora mängder nanopartiklar.
Sammanfattningsvis bidrar denna avhandling till att minska några av de farhågor och begränsningar som är förknippade med katjonisering av cellulosa. Den utforskar potentialen hos katjoniserade fibrer – ett tidigare förbisett forskningsområde – och ger insikter i vad som kan uppnås med dem.