Cellulose Accessibility and Reactivity after Cold-Alkali Swelling
Tid: Fr 2026-06-12 kl 10.00
Plats: F3 (Flodis), Lindstedtsvägen 26 & 28, Stockholm
Videolänk: https://kth-se.zoom.us/j/63490364213
Språk: Engelska
Ämnesområde: Fiber- och polymervetenskap
Respondent: Antonia von Schreeb , Träkemi och massateknologi, Wallenberg Wood Science Center
Opponent: Professor Ilkka Kilpeläinen, University of Helsinki, Finland
Handledare: Professor Monica Ek, Wallenberg Wood Science Center, Träkemi och massateknologi; Professor Gunnar Henriksson, Wallenberg Wood Science Center, Träkemi och massateknologi
QC 20260513
Abstract
Ökad tillgänglighet och reaktivitet hos cellulosa kan bredda dess användningsområden bortom pappersprodukter och därmed främja utvecklingen av högpresterande derivat och regenererad cellulosa samt effektivisera nedbrytning till glukos. Cellulosa består av D-glukosenheter som är bundna med en β‑1,4‑glykosidbindning, där varje enhet har tre hydroxylgrupper som kan modifieras kemiskt. Tillgängligheten hos dessa grupper begränsas dock av cellulosans kristallina struktur. Detta kan begränsa reaktiviteten, som är en central parameter inte bara för derivatisering utan även för regenerering och effektiv nedbrytning. Svällning eller delvis upplösning av cellulosa i natriumhydroxid, följt av fällning, har visats leda till störningar i den ordnade strukturen och ökad exponering av reaktiva grupper. Det svällda materialet håller dock stora mängder vatten och vid torkning uppstår förhorningseffekter, vilket minskar dess förmåga att återsvälla och sänker reaktiviteten. Den här avhandlingen undersöker en kall alkalisk svällningsmetod som syftar till att öka reaktiviteten hos olika typer av cellulosabaserade råmaterial. Med mikrokristallin cellulosa som modellsystem kunde strategier identifieras för att motverka förhorning och bevara den svällda strukturen vid torkning. Svällningsmetoden tillämpades därefter på pappersmassor och återvunnet textilavfall, vilket visade att dess lägre kvaliteter kan uppgraderas till mer reaktiv cellulosa lämpad för derivatisering, regenerering eller nedbrytning.