Abstrakti
Tutkimuksen tavoitteena oli kehittää liuotettuun selluloosaan (liuotettu NaOH/ZnO/vesi–pohjaisessa liuotinsysteemissä) pohjautuvia seoksia akryylihappokopolymeerien (poly(eteeni-ko-akryylihappo) ja poly(akryyliamidi-ko-akryylihappo) tai mikrofibrilloidun selluloosan kanssa tavalla, jolla ne saataisiin sopimaan päällystysmateriaaliksi, kalvoiksi tai ruiskuvaluun. Tämä väitöskirja summaa yhteen tutkimukset, jotka on julkaistu viidessä eri osajulkaisussa. Lisäksi osajulkaisujen tueksi on esitetty julkaisemattomia tutkimustuloksia.
Tämän tutkimuksen yhteydessä esitetyt reologisten mittausten tulokset demonstroivat selluloosa/akryylihappokopolymeeri ja liukosellu/mikrofibrilloitu selluloosa suspensioiden kehitystä sekoituksen aikana, sekä suhteessa seoksien koostumukseen. Suspensioiden ominaisuudet olivat monien tekijöiden summa, yhtenä osatekijänä mm. suspensioiden geeliytyminen. Tasalaatuiset suspensiot ja paras mahdollinen sekoittuvuus selluloosan ja kopolymeerien välillä saavutettiin käyttämällä menetelmää, jossa seokset jäädytettiin ja sulatettiin sekoitusvaiheiden välissä, mahdollistaen myös tasalaatuisen morfologian ilman faasierottumista ennen saostusta. Käyttäen tätä menetelmää yhdistimme selluloosan ja akryylihappokopolymeerien ominaisuudet, analyysien näyttäessä hyvää sekoittuvuutta polymeerifaasien välillä. Hyvä sekoittuvuus mahdollisti myös selluloosa/poly(eteeni-koakryylihappo)–seoksien käytön ruiskupuristuksessa.
Saostetut selluloosa/poly(akryyliamidi-ko-akryylihappo) – kalvot näyttivät parantuneita mekaanisia ominaisuuksia verrattuna puhtaisiin selluloosakalvoihin. Päällystyskoeajoissa selluloosa/akryylihappokopolymeeri – seoksilla päällystetyt kartongit demonstroivat parantuneita läpäisevyysominaisuuksia verrattuna puhtaalla selluloosalla päällystettyihin kartonkeihin. Lisäksi liuotettu selluloosa/mikrofibrilloitu selluloosa – suspensioiden tutkimukset todistivat, että sekoittamalla suhteellisen pieniä määriä mikrofibrilloitua selluloosaa liuotetun selluloosan sekaan on mahdollista valmistaa stabiileita suspensioita ilman faasierottumista.
Mikrofibrilloidun selluloosan vesisuspensioiden reologisissa tutkimuksissa läpinäkyvän mittausgeometrian käyttö mahdollisti suspensioiden flokkautumisen suoran todentamisen. Mikrofibrilloidun selluloosan suspensioita tutkittiin virtauksen eri vaiheissa, jonka tuloksena suspensioiden vahvistettiin noudattavan samoja verkkorakenteen hajoamisen vaiheita, mitä on todettu makroskooppisille kuitususpensioille. Lisäksi huomattiin ionien huomattava vaikutus suspensioiden flokkautumiseen ja täten myös suspensioiden reologiseen käyttäytymiseen.
Julkaisun otsikon käännös | Liuotetun selluloosan seokset akryylihappokopolymeerien tai mikrofibrilloidun selluloosan kanssa |
---|---|
Alkuperäiskieli | Englanti |
Pätevyys | Tohtorintutkinto |
Myöntävä instituutio |
|
Valvoja/neuvonantaja |
|
Kustantaja | |
Painoksen ISBN | 978-952-60-6053-8 |
Sähköinen ISBN | 978-952-60-6054-5 |
Tila | Julkaistu - 2015 |
OKM-julkaisutyyppi | G5 Tohtorinväitöskirja (artikkeli) |
Tutkimusalat
- selluloosa
- seos
- reologia
- kalvo
- päällyste
Sormenjälki
Sukella tutkimusaiheisiin 'Liuotetun selluloosan seokset akryylihappokopolymeerien tai mikrofibrilloidun selluloosan kanssa'. Ne muodostavat yhdessä ainutlaatuisen sormenjäljen.Laitteet
-
Biotalousinfrastruktuuri
Jukka Seppälä (Manager)
Kemian tekniikan korkeakouluLaitteistot/tilat: Facility