Expanding the property space of cellulosic materials with multifunctional polymers

Julkaisun otsikon käännös: Selluloosapohjaisen materiaalin ominaisuuksien laajentaminen multifunktionaalisten polymeerien avulla

Niko Aarne

    Tutkimustuotos: Doctoral ThesisCollection of Articles

    Abstrakti

    Tämä työ pyrkii esittämään perustavanlaatuista tietoa miten multifunktionaaliset polyelektrolyytit vaikututtavat kuitujen ja näistä valmistetun paperin fysikaalisiin ominaisuuksiin. Tämän työn punaisena lankana on anionisesti muokattu (negatiivesti varattu) kuitu. Tämä on saatu aikaan adsorboimalla irreversiibelisti karboksimetyyliselluloosaa (CMC) kuituihin. Tämä vahvisti joskus heikkojakin vaikutuksia, joita kationisilla polyelektrolyyteillä on käsittelemättömiin kuituihin. Ensimmäiseksi, lisäämällä kuitujen anionista varausta sekä paperin lujuusominaisuudet että kuitujen vedenpidätyskyky kasvoi. Sen sijaan, kuivattujen ja uudelleenkostutettujen kuitujen käyttö laski paperin lujuutta sekä kuitujen vedenpidätyskykyä. Kuitenkin käsittelemällä anionisesti muokattuja kuituja kationisella (positiviisesti varatulla) polyelektrolyytillä tämä varsin yleinen korrelaatio voitiin katkaista: Vedenpidätyskykyä voitiin alentaa ilman haitallista vaikutusta paperin lujuusominaisuuksiin. Toiseksi, selluloosakuiduille kehitettiin malli, joka jakaa kuiturakenteen kahteen erilliseen osaan: (i) pinta-fibrilleihin ja (ii) soluseinään. Tämä malli auttaa ymmärtämään, miten polyelektrolyytit vaikuttavat, kun vedenpoistoa tai paperin lujuutta halutaan muokata. Kolmanneksi, monitoimiset polymeerit (ioneenit ja lohkopolymeerit) voidaan käyttää laajentamaan kuitujen ominaisuuksia: (i) Paperin märkälujutta voidaan lisätä tai (ii) paperia voidaan hydrofobisoida. Kvaternäärisistä amiineista muodostuvat ioneenit eivät sisällä reaktiivisiä amiineja, kuten tavanomaiset märkälujapolymeerit, joten niitä voidaan käyttää märkälujapolymeerien tutkimuksen ja suunnittelun apuna. Lisäksi lohkopolymeereistä koostuvat misellit mahdollistavat kuitujen hydrofoboinnin säädettävällä polymeerikerroksen paksuudella. Tämä voi olla hyödyllistä, kun kerroksella hydrofobista materiaalia voidaan virittää vaivattomasti valitsemalla tietyntyyppinen lohkokopolymeeri joka miselloidaan ja adsorboidaan kuituun.
    Julkaisun otsikon käännösSelluloosapohjaisen materiaalin ominaisuuksien laajentaminen multifunktionaalisten polymeerien avulla
    AlkuperäiskieliEnglanti
    PätevyysTohtorintutkinto
    Myöntävä instituutio
    • Aalto-yliopisto
    Valvoja/neuvonantaja
    • Laine, Janne, Vastuuprofessori
    • Kontturi, Eero, Ohjaaja
    Kustantaja
    Painoksen ISBN978-952-60-5282-3
    Sähköinen ISBN978-952-60-5283-0
    TilaJulkaistu - 2013
    OKM-julkaisutyyppiG5 Artikkeliväitöskirja

    Tutkimusalat

    • polymeeri
    • adsorptio
    • lohkopolymeeri
    • ioneeni
    • kuitu
    • paperi

    Sormenjälki

    Sukella tutkimusaiheisiin 'Selluloosapohjaisen materiaalin ominaisuuksien laajentaminen multifunktionaalisten polymeerien avulla'. Ne muodostavat yhdessä ainutlaatuisen sormenjäljen.

    Siteeraa tätä