Ändra sökning
Avgränsa sökresultatet
1 - 38 av 38
RefereraExporteraLänk till träfflistan
Permanent länk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Träffar per sida
  • 5
  • 10
  • 20
  • 50
  • 100
  • 250
Sortering
  • Standard (Relevans)
  • Författare A-Ö
  • Författare Ö-A
  • Titel A-Ö
  • Titel Ö-A
  • Publikationstyp A-Ö
  • Publikationstyp Ö-A
  • Äldst först
  • Nyast först
  • Skapad (Äldst först)
  • Skapad (Nyast först)
  • Senast uppdaterad (Äldst först)
  • Senast uppdaterad (Nyast först)
  • Disputationsdatum (tidigaste först)
  • Disputationsdatum (senaste först)
  • Standard (Relevans)
  • Författare A-Ö
  • Författare Ö-A
  • Titel A-Ö
  • Titel Ö-A
  • Publikationstyp A-Ö
  • Publikationstyp Ö-A
  • Äldst först
  • Nyast först
  • Skapad (Äldst först)
  • Skapad (Nyast först)
  • Senast uppdaterad (Äldst först)
  • Senast uppdaterad (Nyast först)
  • Disputationsdatum (tidigaste först)
  • Disputationsdatum (senaste först)
Markera
Maxantalet träffar du kan exportera från sökgränssnittet är 250. Vid större uttag använd dig av utsökningar.
  • 1.
    Bengtsson, Andreas
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Träkemi och massateknologi.
    Carbon fibres from lignin-cellulose precursors2019Licentiatavhandling, sammanläggning (Övrigt vetenskapligt)
    Abstract [sv]

    Det ligger i människans natur att hitta lösningar på komplexa tekniska problem, samt att alltid sträva efter förbättringar. Utvecklingen av nya material är inget undantag. Ett av flera material utvecklade av människan är kolfiber. Dess utmärkta mekaniska egenskaper samt låga densitet har gjort det attraktivt som förstärkningsmaterial i lättviktskompositer. Det höga priset på kolfiber, vilket härstammar ur en kostsam framställningsprocess, har förhindrat en mer utbredd användning i exempelvis bilindustrin.

     

    Det dominerande råmaterialet för kolfiberframställning är petroleumbaserad polyacrylonitril (PAN). Användandet av fossila råvaror och det höga priset på kolfiber förklarar den starka drivkraften att hitta billigare och förnyelsebara alternativ. Lignin och cellulosa är förnyelsebara makromolekyler som finns tillgängliga i stora kvantiteter. Det höga kolinnehållet i lignin gör det mycket attraktivt som råvara för kolfiberframställning, men dess heterogena struktur ger en kolfiber med otillräckliga mekaniska egenskaper. Däremot har cellulosa en molekylär orientering som är önskvärd vid framställning av kolfiber, men dess låga kolinehåll ger ett lågt processutbyte som i sin tur bidrar till höga produktionskostnader.          

     

    Det här arbetet visar att många av de problem som uppstår med kolfiber från respektive råvara kan kringgås genom att utgå från blandningar av desamma. Prekursorfibrer från blandningar av kraftlignin och kraftmassa från barrved tillverkade med luftgapsspinning konverterades till kolfiber. Utbytet för kolfibrerna som framställdes var mycket högre än vid framställning från endast cellulosa. Ofraktionerat barrvedslignin och kraftmassa av papperskvalitet presterade lika bra som de dyrare retentatligninen och dissolvingmassan, vilket är fördelaktigt ur ett ekonomiskt perspektiv.

     

    Stabilisering är det mest tidskrävande processteget i kolfibertillverkning. I det här arbetet visades det att prekursorfibrerna kunde stabiliseras på kortare än två timmar, eller direktkarboniseras utan någon sammansmältning av fibrerna. Detta indikerar att en tidseffektiv produktion kan vara möjligt. Impregnering av prekursorfibrerna med ammoniumdivätefosfat ökade utbytet avsevärt, men med lägre mekaniska egenskaper som bieffekt.        

     

    Kolfibrernas mekaniska egenskaper ökade vid en diameterreduktion. En kort oxidativ stabilisering under två timmar i kombination med tunna prekursorfibrer gav kolfiber med en elasticitetsmodul på 76 GPa och dragstyrka på 1070 MPa. Att göra kolfiber från blandningar av lignin och cellulosa är ett lovande koncept om det höga utbytet (39%), den korta stabiliseringstiden samt de lovande mekaniska egenskaperna tas i beaktande. 

  • 2.
    Bengtsson, Andreas
    et al.
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Träkemi och massateknologi.
    Bengtsson, Jenny
    Sedin, Maria
    Sjöholm, Elisabeth
    Carbon fibres from lignin-cellulose precursors: Effect of stabilisation conditionsManuskript (preprint) (Övrigt vetenskapligt)
  • 3.
    Berglund, Jennie
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Träkemi och massateknologi. Wallenberg Wood Science Center.
    Wood Hemicelluloses - Fundamental Insights on Biological and Technical Properties2018Doktorsavhandling, sammanläggning (Övrigt vetenskapligt)
    Abstract [sv]

    Hemicellulosor är en grupp av heterogena polysackarider som utgör ca 30 % av trä och där de vanligaste typerna är xylaner, glukomannaner och xyloglukaner. Den komplexa strukturen gör det svårt att fullständigt förstå förhållandet mellan struktur och egenskaper, och deras biologiska roll är ännu inte fullständigt kartlagd. Dessutom är hemicellulosor känsliga för kemiska processer och tas inte tillvara på bästa sätt för att tillverka förädlade produkter så som nya material eller användas som additiv till livsmedel och farmaceutiska produkter etc. En ökad kunskap om deras funktion är viktig för utvecklingen av både processer och material. Målet med detta arbete har därför varit att öka den fundamentala förståelsen för hur struktur och egenskaper hos hemicellulosor från trä hänger ihop. Egenskaper så som flexibilitet, interaktion med cellulosa, löslighet, samt kemisk-, termisk- och biologisk stabilitet har utvärderats.

    Molekyldynamiska (MD) simuleringar användes för att studera strukturer som återfinns i hemicellulosor på detaljnivå. Flexibiliteten utvärderades med avseende på hur konformationsrymden påverkades av vilka monosackarider som ingick i huvudkedjan, samt påverkan från sidogrupper. Baserat på huvudkedjan bör flexibilitetsordningen för studerade hemicellulosor i vattenlösning vara: xylan > glukomannan > xyloglukan. Dessutom användes MD simuleringar för att analysera hur strukturen hos xylaner påverkar interaktionen med cellulosa.

    Hemicellulosor extraherades från björk och gran, och användes för att producera flera olika komposithydrogeler med bakteriell cellulosa. Dessa material studerades bland annat med avseende på de mekaniska egenskaperna och de tydligaste observationerna var att galaktoglukomannan bidrog till en ökad kompressionsmodul, medan xylan framförallt ökade töjbarheten i dragprov. Dessutom modifierades modellpolysackarider med liknande struktur som galaktoglukomannan och användes som extra rena och väldefinierade modellsystem. Acetylgrupper förekommer naturligt som sidogrupper på hemicellulosor och de kan även introduceras via kemisk modifiering. I detta projekt tillverkades mannaner med olika acetyleringsgrad och hur strukturen påverkade lösligheten i vatten och det organiska lösningsmedlet DMSO utvärderades. Det visade sig även att strukturen och lösligheten i vatten påverkade interaktionen med cellulosa. Acetyleringen hade också en positiv effekt på den biologiska och termiska stabiliteten.

    Med kemiska massaprocesser i åtanke studerades nedbrytbarheten hos galaktoglukomannaner från gran i alkalisk lösning med avseende på strukturen och förekomsten av mer eller mindre stabila strukturella regioner föreslogs.

  • 4.
    Budnyak, Tetyana M.
    et al.
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Träkemi och massateknologi. KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Centra, Wallenberg Wood Science Center. Department of Materials and Environmental Chemistry, Stockholm University, Svante Arrhenius väg 16 C, Stockholm, 106 91, Sweden.
    Pylypchuk, Ievgen, V
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Träkemi och massateknologi. KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Centra, Wallenberg Wood Science Center.
    Lindström, Mikael
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Träkemi och massateknologi. KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Centra, Wallenberg Wood Science Center.
    Sevastyanova, Olena
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Träkemi och massateknologi. KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Centra, Wallenberg Wood Science Center.
    Electrostatic Deposition of the Oxidized Kraft Lignin onto the Surface of Aminosilicas: Thermal and Structural Characteristics of Hybrid Materials2019Ingår i: ACS Omega, ISSN 2470-1343, Vol. 4, nr 27, s. 22530-22539Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    In recent years, functional polymeric compounds have been widely used to modify the silica surface, which allows one to obtain the corresponding organomineral composites for broad application prospects. In this case, lignin-a cross-linked polyphenolic macromolecule-is of great interest according to its valuable properties and possible surplus as a by-product of pulp and paper industry and various biorefinery processes. Hybrid materials based on kraft softwood lignin and silica were obtained via the electrostatic attraction of oxidized lignin to the aminosilica surface with different porosities, which were prepared by the amination of the commercial silica gel with an average pore diameter of 6 nm, and the silica prepared in the lab with the oxidized kraft lignin and lignin-silica samples with an average pore diameter of 38 nm was investigated by physicochemical methods: two-dimensional nuclear magnetic resonance (NMR), P-31 NMR, Fourier transform infrared spectroscopy, thermogravimetric analysis in nitrogen and air atmosphere, scanning electron microscopy, and adsorption methods. After oxidation, the content of carboxylic groups almost doubled in the oxidized lignin, compared to that in the native one (0.74 mmol/g against 0.44 mmol/g, respectively). The lignin content was deposited onto the surface of aminosilica, depending on the porosity of the silica material and on the content of amino groups on its surface, giving lignin-aminosilica with 20% higher lignin content than the lignin-aminosilica gel. Both types of lignin-silica composites demonstrate a high sorptive capacity toward crystal violet dye. The suggested approach is an easy and low-cost way of synthesis of lignin-silica composites with unique properties. Such composites have a great potential for use as adsorbents in wastewater treatment processes.

  • 5.
    Chen, Chao
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Träkemi och massateknologi.
    Bactericidal Surfaces Prepared by Femtosecond Laser Patterning and Layer-by-Layer Polyelectrolyte CoatingManuskript (preprint) (Övrigt vetenskapligt)
    Abstract [en]

    Antimicrobial surfaces are important in medical, clinical, and industrial applications, where bacterial infection and biofouling may constitute a serious threat to human health. Conventional approaches against bacteria involve coating the surface with antibiotics, cytotoxic polymers, or metal particles. However, these types of functionalization have a limited life-time and pose concerns in terms of leaching and degradation of the coating. Thus, there is a great interest in developing long-lasting and non-leaching bactericidal surfaces. To obtain a bactericidal surface, we combine μm-scale patterning of borosilicate glass surfaces by ultrashort pulsed laser irradiation and a non-leaching layer-by-layer polyelectrolyte modification of the surface. The combination of surface structure and surface charge results in an enhanced bactericidal effect against both Gram-positive Staphylococcus aureus and Gram-negative Escherichia coli. The laser patterning and the layer-by-layer modification are environmentally friendly processes that are applicable to a wide variety of materials, which makes this method uniquely suited for fundamental studies of bacteria-surface interactions and paves the way for its applications in a variety of fields, such as in hygiene products and medical devices.

  • 6.
    Chen, Chao
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Träkemi och massateknologi.
    Development of Non-leaching Antibacterial Approaches on Cellulose-based Substrates and Their Mechanisms2019Doktorsavhandling, sammanläggning (Övrigt vetenskapligt)
    Abstract [sv]

    Layer-by-layer tekniken (LbL) blir ett kraftfullt verktyg som har använts i många ytbeläggningar och funktionaliseringar de senaste åren. Det har många fördelar, inklusive en snabb och mild process, flexibiliteten i valet av underlag och enkelheten att skala upp. Nya antibakteriella material kan uppnås med hjälp av denna teknik genom att immobilisera utvalda antibakteriella medel på ytor av önskat underlag. Ett idealiskt antibakteriellt medel, en katjonisk polyelektrolyt, kan LbL-avsättas på ytorna i mono- eller flerskikt, vilket gör ytorna dödliga för bakterierna på grund av deras positiva laddning. Detta tillvägagångssätt kan inte bara effektivt kontrollera spridning av bakterier utan också att minimera bakteriell resistens såväl som miljöpåverkan. Cellulosafibrer modifierade av olika katjoniska polyelektrolyter inklusive PDADMAC, PAH, PVAm som antingen monolager eller flerskikt sammansatt med PAA med användning av LbL-deposition har visat mer än 99,99% bakteriellt avlägsnande samt hämning av bakterietillväxt. Bland dessa modifieringar har två lager av PVAm sammansatt med ett skikt av PAA visat den högsta antibakteriella effektiviteten på grund av den högsta adsorberade mängden och laddningstäthet. För det andra ersattes PAA av en biobaserad cellulosanano-fibril (CNF), som ett mittlager mellan två lager av PVAm, vilket minskar kol-fotavtrycket och utvidgar möjligheten att använda LbL-teknik i antibakteriella tillämpningar, eftersom LbL-tekniken kan användas så länge som de alternativa skikten är motsatt laddade. Fibrerna modifierade med denna metod har visat liknande och ännu bättre antibakteriella egenskaper än hos PAA. Förutom att utveckla den antibakteriella metoden med hjälp av LbL på cellulosafibrer, är det också viktigt att förstå den antibakteriella mekanismen. Det visade sig att laddningstätheten och ytstrukturerna är två viktiga faktorer som påverkar bakteriell vidhäftning och den bakteriedödande effekten. För att studera detta gjordes olika laddade cellulosamodytor genom beläggning av oxiderad, regenererad cellulosa följt av PVAm / CNF / PVAm LbL-deposition och en bättre antibakteriell effekt observerades på den högre laddade ytan. Genom att beräkna kraften mellan bakterierna och laddad yta föreslogs att en högre interaktion på grund av den högre ytladdningen orsakar en stor påkänning på bakteriecellväggen vilket leder till störning av bakterierna. För att ytterligare förbättra den bakteriedödande effekten mönstrades de plana ytorna med mikro- och nanokonstruktioner med användning av en femtosekund laserteknik. Försvagningen av det bakteriella yttre membranet orsakat av den laddade ytan gör bakterierna mer sårbara och lättare att störa. Detta tillvägagångssätt har visat sig vara giltigt på både Gram-positiv S. aureus viii och gram-negativ E. coli. Effekten var större på E. coli med en svagare membranstruktur och högre ytpotential, vilket visar att den antibakteriella mekanismen är en fysisk störning av bakteriecellen.

  • 7.
    Chen, Chao
    et al.
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Träkemi och massateknologi.
    Illergård, Josefin
    KTH, Skolan för kemivetenskap (CHE), Fiber- och polymerteknologi, Träkemi och massateknologi.
    Wågberg, Lars
    KTH, Skolan för kemivetenskap (CHE), Fiber- och polymerteknologi, Fiberteknologi.
    Ek, Monica
    KTH, Skolan för kemivetenskap (CHE), Fiber- och polymerteknologi, Träkemi och massateknologi.
    Effect of cationic polyelectrolytes in contact-active antibacterial layer-by-layer functionalization2017Ingår i: Holzforschung, ISSN 0018-3830, E-ISSN 1437-434X, Vol. 71, nr 7-8, s. 649-658Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    Contact-active surfaces have been created by means of the layer-by-layer (LbL) modification technique, which is based on previous observations that cellulose fibers treated with polyelectrolyte multilayers with polyvinylamine (PVAm) are perfectly protected against bacteria. Several different cationic polyelectrolytes were applied, including PVAm, two different poly(diallyl dimethyl ammonium chloride) polymers and two different poly(allylamine hydrochloride) polymers. The polyelectrolytes were self-organized in one or three layers on cellulosic fibers in combination with polyacrylic acid by the LbL method, and their antibacterial activities were evaluated. The modified cellulose fibers showed remarkable bacterial removal activities and inhibited bacterial growth. It was shown that the interaction between bacteria and modified fibers is not merely a charge interaction because a certain degree of bacterial cell deformation was observed on the modified fiber surfaces. Charge properties of the modified fibers were determined based on polyelectrolyte titration and zeta potential measurements, and a correlation between high charge density and antibacterial efficiency was observed for the PVAm and PDADMAC samples. It was demonstrated that it is possible to achieve antibacterial effects by the surface modification of cellulosic fibers via the LbL technique with different cationic polyelectrolytes.

  • 8.
    Chen, Chao
    et al.
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Träkemi och massateknologi.
    Pettersson, Torbjörn
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi.
    Illergård, Josefin
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi.
    Ek, Monica
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi.
    Wågberg, Lars
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Fiberteknologi.
    Influence of Cellulose Charge on Bacteria Adhesion and Viability to PVAm/CNF/PVAm-Modified Cellulose Model Surfaces2019Ingår i: Biomacromolecules, ISSN 1525-7797, E-ISSN 1526-4602Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    A contact-active antibacterial approach based on the physical adsorption of a cationic polyelectrolyte onto the surface of a cellulose material is today regarded as an environment-friendly way of creating antibacterial surfaces and materials. In this approach, the electrostatic charge of the treated surfaces is considered to be an important factor for the level of bacteria adsorption and deactivation/killing of the bacteria. In order to clarify the influence of surface charge density of the cellulose on bacteria adsorption as well as on their viability, bacteria were adsorbed onto cellulose model surfaces, which were modified by physically adsorbed cationic polyelectrolytes to create surfaces with different positive charge densities. The surface charge was altered by the layer-by-layer (LbL) assembly of cationic polyvinylamine (PVAm)/anionic cellulose nanofibril/PVAm onto the initially differently charged cellulose model surfaces. After exposing the LbL-treated surfaces to Escherichia coli in aqueous media, a positive correlation was found between the adsorption of bacteria as well as the ratio of nonviable/viable bacteria and the surface charge of the LbL-modified cellulose. By careful colloidal probe atomic force microscopy measurements, it was estimated, due to the difference in surface charges, that interaction forces at least 50 nN between the treated surfaces and a bacterium could be achieved for the surfaces with the highest surface charge, and it is suggested that these considerable interaction forces are sufficient to disrupt the bacterial cell wall and hence kill the bacteria.

  • 9.
    de Carvalho, Danila Morais
    et al.
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Träkemi och massateknologi. KTH, Stockholm, Sweden.;Univ Fed Vicosa, Vicosa, MG, Brazil..
    Martinez-Abad, Antonio
    KTH, Skolan för kemivetenskap (CHE), Fiber- och polymerteknologi. KTH, Stockholm, Sweden..
    Colodette, Jorge Luiz
    Univ Fed Vicosa, Vicosa, MG, Brazil..
    Lindström, Mikael
    KTH, Skolan för kemivetenskap (CHE), Fiber- och polymerteknologi. KTH, Stockholm, Sweden..
    Vilaplana, Francisco
    KTH, Skolan för kemivetenskap (CHE), Fiber- och polymerteknologi. KTH, Stockholm, Sweden..
    Sevastyanova, Olena
    KTH, Skolan för kemivetenskap (CHE), Fiber- och polymerteknologi. Fibre Wood Tech Wood Chem Pulp Tech, Stockholm, Sweden..
    Chemical and structural characterization of xylans from sugarcane bagasse and sugarcane straw2016Ingår i: Abstract of Papers of the American Chemical Society, ISSN 0065-7727, Vol. 251Artikel i tidskrift (Övrigt vetenskapligt)
  • 10.
    de Carvalho, Danila Morais
    et al.
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Träkemi och massateknologi.
    Moser, Carl
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Träkemi och massateknologi.
    Lindström, Mikael
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Träkemi och massateknologi.
    Sevastyanova, Olena
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Träkemi och massateknologi.
    Impact of the chemical composition of cellulosic materials on the nanofibrillation process and nanopaper properties2019Ingår i: Industrial crops and products (Print), ISSN 0926-6690, E-ISSN 1872-633X, Vol. 127, s. 203-211Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    This paper investigated the impact of the amounts of lignin and hemicelluloses on cellulose nanofibers (CNFs). Birch and spruce wood were used to prepare holocellulose and cellulose samples by classical methods. To better assess the effect of the chemical composition on the CNF performance and simplify the process for CNF preparation, no surface derivatization method was applied for CNF preparation. Increased amounts of hemicelluloses, especially mannans, improved the defibration process, the stability of the CNFs and the mechanical properties, whereas the residual lignin content had no significant effect on these factors. On the other hand, high lignin content turned spruce nanopapers yellowish and, together with hemicelluloses, reduced the strain-at-break values. Finally, when no surface derivatization was applied to holocellulose and cellulose samples before defibration, the controlled preservation of residual lignin and hemicelluloses on the CNFs indicate to be crucial for the process. This simplified method of CNF preparation presents great potential for forest-based industries as a way to use forestry waste (e.g., branches, stumps, and sawdust) to produce CNFs and, consequently, diversify the product range and reach new markets.

  • 11.
    de Carvalho, Danila Morais
    et al.
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Träkemi och massateknologi.
    Moser, Carl
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Träkemi och massateknologi.
    Lindström, Mikael
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi.
    Sevastyanova, Olena
    Fibre Wood Tech Wood Chem Pulp Tech, Stockholm, Sweden..
    Preparation of cellulosic samples with varied content of residual lignin and hemicelluloses: Impact on nanofibrillation process and nanopaper properties2019Ingår i: Abstracts of Papers of the American Chemical Society, ISSN 0065-7727, Vol. 257Artikel i tidskrift (Övrigt vetenskapligt)
  • 12.
    Dogaris, Ioannis
    et al.
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Träkemi och massateknologi.
    Lindström, Mikael
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Träkemi och massateknologi.
    Henriksson, Gunnar
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Träkemi och massateknologi.
    Study on tall oil solubility for improved resource recovery in chemical pulping of wood2019Ingår i: Abstracts of Papers of the American Chemical Society, ISSN 0065-7727, Vol. 257Artikel i tidskrift (Övrigt vetenskapligt)
    Abstract [en]

    Tall oil is one of the most valuable by products in chemical pulpingof wood and is considered an important renewable alternative to petroleum.Its fractions have a large spectrum of applications including chemicalprecursors, detergents and energy. High recovery of tall oil is important forthe economic, sustainability, and environmental profile of industrial chemicalpulping. The purpose of this study was to develop ways to increase the yieldof tall oil based on its solubility in black liquors.To investigate this in a controlled way, a model system with a “synthetic”black liquor and a complete methodology for soap skimming anddetermination of recovered tall oil was developed based on solvent extractionand colorimetric analysis with good reproducibility. This model system allowsinvestigations of different parameters in small scale with high control overdifferent conditions.The developed system was used to study the effect of fatty acid addition andthe effect of lignin content on improving tall oil recovery. The presence ofrosin acids in the black liquor significantly reduced soap separation, whileincreasing the fatty acid content up to 60-70% greatly improved soaprecovery. Addition of lignin reduced tall oil recovery in the case of liquors withmore than 50% fatty acids, but slightly increased recovery in liquors withmore than 50% rosin acids. Furthermore, the presence of some ligninseemed to promote separation of the tall oil (reduced its solubility), while highamounts led to inhibition of its recovery.The experimental results clearly indicated that manipulating the content offatty acids and/or lignin before the soap skimming step significantly affect thetall oil solubility, opening up for chemical ways to improve its recovery.However, experiments in real industrial liquors and pulp mill conditions shouldbe considered to assess the actual tall oil yield improvement and processeconomics.

  • 13.
    Dogaris, Ioannis
    et al.
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Träkemi och massateknologi.
    Lindström, Mikael
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Träkemi och massateknologi.
    Henriksson, Gunnar
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Träkemi och massateknologi.
    Tall Oil Solubility in Industrial Liquors2019Rapport (Refereegranskat)
  • 14.
    Ek, Monica
    et al.
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Träkemi och massateknologi.
    Engström, Ann-Charlott
    Henriksson, Gunnar
    Increase Reactivity of Dissolving Pulps by different pretreatments2006Konferensbidrag (Refereegranskat)
  • 15.
    Ek, Monica
    et al.
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Träkemi och massateknologi.
    Gellerstedt, Göran
    Henriksson, Gunnar
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Träkemi och massateknologi.
    Ljungberg Textbook: Pulp and Paper Chemistry and Technology2007Bok (Refereegranskat)
  • 16.
    Giummarella, Nicola
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Träkemi och massateknologi. KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Centra, Wallenberg Wood Science Center.
    Fundamental Aspects of Lignin Carbohydrate Complexes (LCC): Mechanisms, Recalcitrance and Material concepts2018Doktorsavhandling, sammanläggning (Övrigt vetenskapligt)
    Abstract [sv]

    Existensen av kovalenta bindningar mellan lignin och kolhydrater, som bildar en matris som kallas ligninkolhydratkomplex (LCC), förblir ett av de mest kontroversiella ämnena inom träkemi. En viktig fråga är om de bildas under isolering eller faktiskt finns närvarande i trä före isolering (där isolering innefattar kemiska och mekaniska förbehandlingar av den kompakta trästrukturen). Djupare insikter om deras ursprung och reaktivitet är avgörande för att utröna deras roll i träbildning och deras bidrag till extraktionssvårighet. Lignins bidrag till extraktionssvårighet är av särskilt intresse, då den länge hämmat den framgångsrika utvecklingen av effektiv och ren fraktionering av träpolymerer.För att ta itu med ovan nämnda problem har vi utvecklat ett nytt, milt, universellt och kvantitativt fraktioneringsprotokoll av LCC som i kombination med robusta spektroskopiska analysverktyg (vilka innefattar ett flertal NMR-tekniker samt GC MS och SEC) ger djupare insikt om LCCs molekylära struktur. Detta protokoll applicerades på både barr- och lövved och ledde till intressanta upptäckter beträffande de molekylära regler-mekanismerna för bildandet av lignin-kolhydrat-bindningar (LC). Dessa upptäckter berörde även vikten av hemicellulosors acetylering. Vidare presenterades hur LC-bindningar bidrar till extractionssvårighet under subkritisk vattenutvinning.Biomimetisk in vitro-ligninpolymerisation användes för att vidare undersöka huruvida LC-bindningar finns närvarande innan isolering av trä eller bildas under denna. I denna avhandling har för första gången direkta bevis till stöd för att de bildas nativt i träceller presenterats. Detta korroborerar tidigare mekanismer som föreslagits i litteraturen. Vidare erhölls djupare insikter på molekylär nivå för att föreslår en sekvens för hur LC-bindningar bildas in vitro.Slutligen, av särskilt intresse för materialvetenskap, inspirerade den framtagna LC-bindningsmedelsmekanismen en grön, biomimetisk enstegssyntes av funktionaliserat lignin utgående från monomera komponenter. Utmärkt funktionaliseringsselektivitet uppvisades och en produktion av ligninbaserade återvinningsbara material baserade på denna funktionaliseringsfilosofi diskuteras.

  • 17.
    Giummarella, Nicola
    et al.
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Träkemi och massateknologi. KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Centra, Wallenberg Wood Science Center.
    Gioia, Claudio
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Centra, Wallenberg Wood Science Center. Department of Civil, Chemical, Environmental and Materials Engineering. Universita´ di Bologna.
    Lawoko, Martin
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Centra, Wallenberg Wood Science Center. KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi.
    A One-Pot Biomimetic Synthesis of Selectively Functionalized Lignins from Monomers: A Green Functionalization Platform2018Ingår i: Green Chemistry, ISSN 1463-9262, E-ISSN 1463-9270, Vol. 21, nr 11, s. 5579-5585Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    Lignin is the most abundant renewable source of phenolic compound with great application potential in renewable materials, biofuels and platform chemicals. Current technology for producing cellulose-rich fibers co-produces heterogeneous lignin, which includes an untapped source of monomeric phenolics. One such monomer also happen to be the main monomer in soft wood lignin biosynthesis, namely coniferyl alcohol. Herein, we investigate the potential of coniferyl alcohol as a platform monomer for the biomimetic production of tailored functionalized oligolignols with desirable properties for material synthesis. Accordingly, a bifunctional molecule with at least one carboxyl-ended functionality is included with coniferyl alcohol in biomimetic lignin synthesis to, in one-pot, produce a functionalized lignin. The functionalization mechanism is a nucleophilic addition reaction to quinone methide intermediate of lignin polymerization. The solvent systems applied were pure water or 50% aqueous acetone. Several bi-functional molecules differing in the second functionality were successfully inserted in the lignin demonstrating the platform component of this work. Detailed characterizations were performed by a combination of NMR techniques which include 1H NMR, COSY-90, 31P NMR, 13C NMR, 13C APT, HSQC, HMBC and HSQC TOCSY. Excellent selectivity towards benzylic carbon and high functionalization degree were noted. The structure of lignin was tailored through solvent system choice, with the 50% aqeuous acetone producing a skeletal structure favorable for high functionalization degrees. Finally, material concepts are demonstrated using classical Thiol-ene- and Diels Alder- chemistries to show potential for thermoset- and thermoplastic- concepts, respectively. The functionalization concept presents unprecedentent opportunities for green production of lignin-based recyclable biomaterials.

  • 18.
    Giummarella, Nicola
    et al.
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Centra, Wallenberg Wood Science Center. KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Träkemi och massateknologi.
    Pu, Yunqiao
    Ragauskas, Arthur J
    Lawoko, Martin
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Träkemi och massateknologi. KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Centra, Wallenberg Wood Science Center.
    A Critical Review on the Analysis of Lignin Carbohydrate Bonds2018Ingår i: Green Chemistry, ISSN 1463-9262, E-ISSN 1463-9270Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    Replacing fossil-based resources with renewable alternatives is generally acknowledged as a critical component to address several of today's environmental concerns. In this context, lignocellulosic biomass is an attractive, sustainable resource. However, the constitutional biopolymers of interest are locked in the structural complexity of the plant cell walls, which defines their properties and contributes to fractionation recalcitrance. One of the key suspects restricting fractionation of the biopolymers in high yield is the presence of lignin-carbohydrate bonds forming a matrix referred to as Lignin-Carbohydrate Complexes (LCC). Nevertheless, covalent bonds between lignin and carbohydrates, remain one of the most controversial topics in lignocellulose chemistry. This challenge can be attributed to the slow progress made in their research, which also forms the basis for this review. Herein, we will critically discuss the literature with a particular focus on the latest characterization and analytical techniques. Discussions on existing techniques and, importantly the drawbacks with them should be compelling to researchers in the area, especially at this time when crucial issues surrounding the realization of biorefineries need to be addressed.

  • 19.
    Henschen, Jonatan
    et al.
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Träkemi och massateknologi.
    Li, Dongfang
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi.
    Ek, Monica
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi.
    Preparation of cellulose nanomaterials via cellulose oxalates2019Ingår i: Carbohydrate Polymers, ISSN 0144-8617, E-ISSN 1879-1344, Vol. 213, s. 208-216Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    Nanocellulose prepared from cellulose oxalate has been discussed as an alternative to other methods to prepare cellulose nanofibrils or crystals. The current work describes the use of a bulk reaction between pulp and oxalic acid dihydrate to prepare cellulose oxalate followed by homogenization to produce nanocellulose. The prepared nanocellulose is on average 350 nm long and 3–4 nm wide, with particles of size and shape similar to both cellulose nanofibrils and cellulose nanocrystals. Films prepared from this nanocellulose have a maximum tensile stress of 140–200 MPa, strain at break between 3% and 5%, and oxygen permeability in the range of 0.3–0.5 cm 3 μm m −2 day −1 kPa −1 at 50% relative humidity. The presented results illustrate that cellulose oxalates may be a low-cost method to prepare nanocellulose with properties reminiscent of those of both cellulose nanofibrils and cellulose nanocrystals, which may open up new application areas for cellulose nanomaterials.

  • 20.
    Huang, Tianxiao
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Träkemi och massateknologi.
    Betulin-modified cellulosic textile fibers with improved water repellency, hydrophobicity and antibacterial properties2019Licentiatavhandling, sammanläggning (Övrigt vetenskapligt)
    Abstract [en]

    Textiles made from natural sources, such as cotton and flax, have advantages over those made of synthetic fibers in terms of sustainability. Unlike major synthetic fibers that have a negative impact on the environment due to poor biodegradability, cotton cellulose is a renewable material.Cotton cellulose fibers exhibit various attractive characteristics such as softness and inexpensiveness. Cellulosic textiles can be easily wetted, since the structure contains a large amount of hydrophilic hydroxyl groups, and when water repellency is needed, this is a disadvantage. Currently, paraffin waxes or fluorinated silanes are used to achieve hydrophobicity, but this contradicts the concept of green chemistry since these chemicals are not biodegradable. The use of bio-based materials like forest residues or side-streams from forest product industries might be a good alternative, since this not only decreases the pressure on the environment but can also increase the value of these renewable resources.Betulin is a hydrophobic extractive present in the outer bark of birch trees (Betula verrucosa). Nowadays, the birch bark containing betulin generated in the paper industry is disposed of by incineration as a solid fuel to provide energy, but this application is not highly valuable and this motivates us to see whether betulin can be used as a hydrophobe to prepare waterproof cellulosic textiles. Methods of dip-coating, film compression molding and grafting were performed to build “betulin-cellulosic textile system” to render the textile with hydrophobicity and other functions. The textile impregnated in a solution of betulin-based copolymer exhibited a contact angle of 151°, which indicated that superhydrophobicity can be reached. AATCC water spray test results showed that cellulosic textile coated with betulin-based film had a water repellency of 80, which is the third highest class according to the rating standards. Betulin-grafted textiles were also prepared and showed a static water contact angle of 136°, and an antibacterial property with a bacterial removal of 99%.This thesis proposes that betulin can be used as a green alternative in functional material preparation. By developing betulin, a more value-added application rather than incineration can be achieved.

  • 21.
    Huang, Tianxiao
    et al.
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Träkemi och massateknologi.
    Chen, Chao
    KTH, Skolan för industriell teknik och management (ITM), Materialvetenskap, Tillämpad processmetallurgi. KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi.
    Li, Dongfang
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi.
    Ek, Monica
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi. KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Centra, Wallenberg Wood Science Center. KTH Royal Inst Technol, Stockholm, Sweden..
    Hydrophobic and antibacterial textile fibres prepared by covalently attaching betulin to cellulose2019Ingår i: Abstracts of Papers of the American Chemical Society, ISSN 0065-7727, Vol. 257Artikel i tidskrift (Övrigt vetenskapligt)
  • 22.
    Huang, Tianxiao
    et al.
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Träkemi och massateknologi.
    Chen, Chao
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi.
    Li, Dongfang
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi.
    Ek, Monica
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi.
    Hydrophobic and antibacterial textile fibres prepared by covalently attaching betulin to cellulose2019Ingår i: Cellulose (London), ISSN 0969-0239, E-ISSN 1572-882X, Vol. 26, nr 1, s. 665-677Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    Betulin, a natural compound extractable from the outer bark of birch, can be used to improve the properties of cellulosic textile fibres. Herein, oxidation was performed to prepare carboxyl-functionalized cellulose, which was subsequently covalently attached by betulin through esterification. The surface-modified cellulosic textile fibres showed a substantially improved hydrophobicity, as indicated by a water contact angle of 136°. Moreover, the material showed excellent antibacterial properties, as indicated by over 99% bacterial removal and growth inhibition, in both Gram-positive and Gram-negative bacterial assays. The method of surface-modification of the cellulosic materials adapted in this study is simple and, to the best of our knowledge, has not been carried out before. The results of this study prove that betulin, a side-stream product produced by forest industry, could be used in value-added applications, such as for preparing functional materials. Additionally, this modification route can be envisaged to be applied to other cellulose sources (e.g., microfibrillated cellulose) to achieve the goal of functionalization.

  • 23.
    Huang, Tianxiao
    et al.
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Träkemi och massateknologi.
    Li, Dongfang
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi.
    Ek, Monica
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Träkemi och massateknologi.
    Water repellency improvement of cellulosic textile fibers by betulin and a betulin-based copolymer2018Ingår i: Cellulose (London), ISSN 0969-0239, E-ISSN 1572-882X, Vol. 25, nr 3, s. 2115-2128Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    Betulin is a naturally abundant and hydrophobic compound in the outer bark of birch and can readily be obtained by solvent extraction. Here, solutions of betulin were used to treat cotton fabrics and improve their water repellency. Cotton fabric impregnated in a solution of betulin in ethanol showed a contact angle for water of approximately 153A degrees and reached a water repellency score of 70 according to a standard water repellency test method. A betulin-terephthaloyl chloride (TPC) copolymer was synthesized. Both betulin and betulin-TPC copolymer were characterized by nuclear magnetic resonance spectroscopy and Fourier transform infrared spectroscopy. The copolymer was characterized by size exclusion chromatography and differential scanning calorimetry. When impregnated with a solution of betulin-TPC copolymer in tetrahydrofuran, a cotton fabric showed a water contact angle of 151A degrees and also reached a water repellency score of 70. Films based on betulin and betulin-TPC copolymer were prepared and coated onto the surface of the fabrics by compression molding. These coated fabrics showed water contact angles of 123A degrees and 104A degrees respectively and each reached a water repellency score of 80.

  • 24. Ibarra, David
    et al.
    Köpcke, Viviana
    Ek, Monica
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Träkemi och massateknologi.
    Influence of a monocomponent endoglucanase on different fibre raw materials: Study of accessability and reactivity2008Konferensbidrag (Refereegranskat)
  • 25.
    Kim, Hyeyun
    et al.
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Centra, Wallenberg Wood Science Center.
    Moser, Carl
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Träkemi och massateknologi.
    Mattinen, Ulriika
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Kemiteknik, Kemisk apparatteknik. Åbo Akademi.
    Henriksson, Gunnar
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi.
    Lindström, Rakel
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Kemiteknik, Tillämpad elektrokemi.
    Lindbergh, Göran
    KTH, Tidigare Institutioner (före 2005), Kemiteknik. KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Kemiteknik, Tillämpad elektrokemi.
    Cornell, Ann M.
    KTH, Tidigare Institutioner (före 2005), Kemiteknik. KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Kemiteknik, Tillämpad elektrokemi. KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Centra, Wallenberg Wood Science Center.
    Spray-coated nanocellulose based separator/electrode assemblyManuskript (preprint) (Övrigt vetenskapligt)
    Abstract [en]

    A separator-electrode assembly (SEA) made of wood-based cellulose nanofibers (CNF) and Poly(vinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene) (PVDF-HFP) was fabricated by a facile spray-coating process. CNF building blocks were prepared by homogenizing enzymatically pretreated cellulose fibers dispersed in a non-hazardous solvent, 2-propanol (IPA). The porous composite separator was made by spray-coating thin layers CNF-IPA, followed by a PVDF-HFP spray coating, on a lithium ion battery electrode. A CNF substrate was crucial for making a highly porous and thermally stable separator and PVDF-HFP coating enhanced its mechanical stability. The SEA maintained dimensional integrity when subjected to high temperature and when used in lithium ion batteries. A CNF-LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2 (NMC) SEA showed excellent electrochemical stability, especially at fast charging/discharging rate, whereas a graphite counterpart showed poor electrochemical performance, resulting in cell failure. A SiO2 layer overcoated on the top of CNF-NMC SEA enabled its application for a proof-of-concept lithium metal battery and for a high energy‐density LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2 (NMC622) lithium‐ion battery with excellent electrochemical stability and performances. The utilization of biodegradable materials and non-hazardous solvents such as IPA and acetone makes the development of the CNF based SEA attractive, as an eco-friendly lithium ion battery manufacturing process.

  • 26.
    Moser, Carl
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Träkemi och massateknologi.
    Manufacturing and Characterization of Cellulose Nanofibers2018Doktorsavhandling, sammanläggning (Övrigt vetenskapligt)
    Abstract [sv]

    Användningen av träd har varit en viktig del under människans evolution. Dessa har tillåtit oss tillaga mat, tillverka verktyg, bygga hus och utforskavärlden. Fibrerna som ett träd är uppbyggt av har i form av papper varitdet viktigaste sättet att lagra och överföra kunnskap under århundranden. Detta fält betraktas ofta som ganska tråkigt och inte så hi-tech, vilket är långt ifrån sanningen. Ett av samhällets största problemen idag är hur manska leva på ett hållbart sätt, vilket är exakt vad vi kan lösa med hjälp avträd. Vi kan bygga höga byggnader av trä att bo i för att binda upp storamängder koldioxid. Vi kan ersätta många av de plaster vi idag användermed hållbara alternativ från de komponenter som utgör träd. Vi kan till och med göra kläder från våra träd för att sluta vara beroende av den ohållbara bomullsproduktionen - bara fantasin sätter gränser för vad som kan göras frånträd. Cellulosa är den huvudsakligen strukturella komponenten i trä, molekylen ordnar sig i en komplex hierarkisk struktur som bildar träcellerna eller fibrerna. Genom att bryta ner denna hierarkiska strukturen till dess minsta strukturella enhet, småfibrer, som bara är några mikrometer långa och meden bredd av ynka fyra nanometer. Dessa är cellulosa nanofibrer och syftetmed detta arbete har varit att förstå hur och vad som krävs för att frigöra dessa småfibrer från den större fiber som de utgör. Det finns principiellt två vägar att gå för att sönderdela en fiber till nanofibrer, antingen kemiskt genom introduktion av negativt laddade grupper på cellulosans yta, vilket gör att nanofibrerna stöter ifrån varandra, eller mekaniskt, genom intensivt mekanisk bearbetning av fibrerna. Dessa processer är emellertid förknippade med vissa brister i och med att (i) stor mängd energi krävs om inte fibrerna förbehandlas, (ii) delaminering utförs i instrument som inte skalar väl industriellt, (iii) delaminering utförs vid en låg koncentration av fibrer, typiskt under 5%. Dessutom är det svårt att karakterisera det som kommer ut med hänsyn till kvalité på grund av inhomogeniteten och den lilla storleken hos nanofibrerna. Dessa problem i kombination med en större förståelse av processerna är ämnet för denna avhandling. 

    Förmindskad energikonsumption och uppskalning undersöktes genom ett ångexplosionskonceptet, Nanopulping. För att undvika problemen associerade med den låga koncentrationen utvecklades en metod för att torka cellulosa nanofibrer till en pasta utan att orsaka hornifiering med hjälp av glycerol. En mängd cellulosa nanofibrer med olika utgångsmaterial framställdes och karaktäriseringstekniker jämfördes och utvecklades, denna utveckling innefattade bland annat en metod för att bättre beskriva ytan av cellulosa nanofibrer. Slutligen tillverkades en miljövänlig komposit från billiga och tillgängliga resurser i kombination med cellulosa nanofibrer.

  • 27.
    Moser, Carl
    et al.
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Träkemi och massateknologi.
    Backlund, Hanéle
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Träkemi och massateknologi.
    Drenth, Louise
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Träkemi och massateknologi.
    Henriksson, Gunnar
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Träkemi och massateknologi.
    Lindström, Mikael
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Träkemi och massateknologi.
    Xyloglucan adsorption for measuring the specific surface area on various never-dried cellulose nanofibers2018Ingår i: Nordic Pulp & Paper Research Journal, ISSN 0283-2631, E-ISSN 2000-0669, Vol. 33, nr 2, s. 186-193Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    In this paper, we explore xyloglucan adsorption to cellulose nanofibers as a method for the evaluation of their quality (i. e., the degree of disintegration) and the accessible surface area in the wet state and at low ionic strength. This method was shown to be capable of estimating the surface areas of 14 different cellulose nanofiber qualities from both hardwood and softwood with different pretreatments, including enzymatic hydrolysis using a monocomponent endoglucanase, TEMPO-mediated oxidation, and carboxymethylation. The cellulose surface measured using this method showed a correlation with the degree of disintegration expressed as transmittance for different concentrations of xyloglucan.

  • 28.
    Moser, Carl
    et al.
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Träkemi och massateknologi.
    Backlund, Hanéle
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Träkemi och massateknologi.
    Lindström, Mikael
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Träkemi och massateknologi.
    Henriksson, Gunnar
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Träkemi och massateknologi.
    Xyloglucan for estimating the surface area of cellulose fibers2018Ingår i: Nordic Pulp & Paper Research Journal, ISSN 0283-2631, E-ISSN 2000-0669, Vol. 33, nr 2, s. 194-199Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    The hemicellulose xyloglucan can be utilized to measure exposed cellulose surfaces for pulp fibers. This was shown by correlating a refining series with the adsorbed amount of xyloglucan, and by swelling cellulose fibers to various degrees by increasing the charge density. The method is specific to cellulose and could be used to quantify refining or to determine hornification.

  • 29.
    Moser, Carl
    et al.
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Träkemi och massateknologi.
    Henriksson, Gunnar
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Träkemi och massateknologi.
    Lindström, Mikael
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Träkemi och massateknologi.
    Improved dispersibility of once-dried cellulose nanofibers in the presence of glycerol2018Ingår i: Nordic Pulp & Paper Research Journal, ISSN 0283-2631, E-ISSN 2000-0669Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    To investigate the dispersibility of dried cellulose nanofibers (CNFs), various additions (glycerol, octanol, glycol, and sodium perchlorate) were added to CNFs prior to drying. Glycerol was the only species to show any significant effect on re-dispersibility. The sedimentation was slower, and the transmittance of the solution was comparable to that of its undried counterpart. Increasing the amount of glycerol showed a clear trend with regard to dispersibility. The mechanical properties of films were maintained for samples that were dried and redispersed in the presence of glycerol.

  • 30.
    Moser, Carl
    et al.
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Träkemi och massateknologi.
    Lindström, Mikael E.
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Träkemi och massateknologi.
    Henriksson, Gunnar
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Träkemi och massateknologi.
    Structural aspects on the manufacturing of cellulose nanofibers from wood pulp fibersManuskript (preprint) (Övrigt vetenskapligt)
  • 31.
    Ottenhall, Anna
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Träkemi och massateknologi.
    Antimicrobial materials from cellulose using environmentally friendly techniques2018Doktorsavhandling, sammanläggning (Övrigt vetenskapligt)
    Abstract [sv]

    Satsningen på ett mer biobaserat samhälle, där vi ersätter icke-förnybara material med förnyelsebara alternativ, är en pusselbit för en mer hållbar framtid samtidigt som den medför nya utmaningar. En viktig uppgift är att minska och kontrollera mikrobiell tillväxt, både för att skydda material från biologisk nedbrytning men också för att förhindra spridning av infektioner och toxiner.

    Cellulosabaserade material har behandlats med miljövänliga alternativ till traditionella biocider för att förhindra mikrobiell tillväxt och för ta bort bakterier från vatten. Två typer av antimikrobiella system har använts varefter den antimikrobiella effekten mot både mögel och bakterier utvärderats, med hjälp av både modellorganismer och mikrobiella odlingar från naturen.

    Den första typen av antimikrobiell metod som använts baseras på en kontakt-aktivt teknik. Cellulosafibrer har modifierats genom lager-på-lager polyelektrolytadsorption för att skapa en positiv ytladdning som kan attrahera och binda bakterier till fiberytan. Studien visar att modifierade pappersfilter, med porer som är mycket större än bakterier, kan filtrera bort mer än 99,9 % av E. coli från kontaminerat vatten. De polyelektrolyt-modifierade cellulosamaterialen påvisade goda antibakteriella egenskaper men förhindrade inte tillväxt av mögel.

    Den andra metoden som undersökts var att tillsätta biobaserade ämnen med antimikrobiella egenskaper till cellulosabaserade fiberskum. Kitosan och extraktivämnen från björkbark valdes ut som miljövänliga alternativ till vanliga biocider. Två typer av cellulosabaserade fiberskum har tagits fram och utvärderats för deras antimikrobiella egenskaper.

    Avhandlingen visar hur viktigt det är att veta hur materialet är tänkt att användas och vilken typ av mikroorganism som skall undvikas när man väljer antimikrobiell behandling av biobaserade material. God förståelse för både materialvetenskap och mikrobiologi är nödvändig när nya biobaserade material med antimikrobiella egenskaper skall designas.

  • 32.
    Ottenhall, Anna
    et al.
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Träkemi och massateknologi.
    Henschen, Jonatan
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Träkemi och massateknologi.
    Illergård, Josefin
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Träkemi och massateknologi.
    Ek, Monica
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi.
    Cellulose-based water purification using paper filters modified with polyelectrolyte multilayers to remove bacteria from water through electrostatic interactions2018Ingår i: Environmental Science: Water Research & Technology, ISSN 2053-1400Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    Filtration is a common way to obtain pure drinking water by removing particles and microorganisms based on size exclusion. Cellulose-based filters are affordable and biobased option for the removal of particles but bacteria are usually too small to be removed by size exclusion alone. In this article, the surfaces of cellulose fibres in two types of commercial paper filters have been given a positive net charge to trap bacteria through electrostatic interactions without releasing any biocides. The fibres were modified with the cationic polyelectrolyte polyvinylamine polymer in single layers (1 L) or in multilayers together with the anionic polyelectrolyte polyacrylic acid (3 L or 5 L) using a water-based process at room temperature. Filtration tests show that all filters, using both types of filter papers and a number of layers, can physically remove more than 99.9% of E. coli from water and that the 3 L modified filters can remove more than 97% of cultivatable bacteria from natural water samples. The bacterial reduction increased with increasing number of filter sheets used for the filtration and the majority of the bacteria were trapped in the top sheets of the filter. The results show the potential for creating water purification filters from bio-based everyday consumable products with a simple modification process. The filters could be used in the future for point-of-use water purification that may be able to save lives without releasing bactericides.

  • 33. Sjödahl, Ragnar
    et al.
    Keyoumu, Ayiguli
    Axelsson, Patrik
    Ek, Monica
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Träkemi och massateknologi.
    Dissolved wood components in the kraft pulping liquor: Effect on the rate of delignification and bleachability2003Konferensbidrag (Refereegranskat)
  • 34.
    Tagami, Ayumu
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Träkemi och massateknologi. Nippon Paper Industries Co., Ltd. .
    Towards molecular weight-dependent uses of kraft lignin2018Licentiatavhandling, sammanläggning (Övrigt vetenskapligt)
    Abstract [en]

    There is growing demand for a more efficient use of polymers that originate from renewable feedstocks due to the depleting supply of fossil fuels, based on economic and environmental reasons. As a result, lignin has attracted renewed interest as a resource for various bioproducts. Lignin is a natural biopolymer with a high carbon content and is composed of aromatic moieties, with a high level of polar functionalities. This makes it a unique precursor for certain high-value applications, such as in biofuels, bioplastics, composite materials, carbon fibers and activated carbons and as a source of phenolic monomers and fine chemicals.

    Industrial lignins are formed as byproducts of pulping processes (such as kraft, sulfite or alkaline pulping) or result from the biorefining process, where carbohydrates are used for sugar production. Lignin’s intrinsic structure is significantly modified during the processing of lignocellulose, resulting in the formation of more diverse, condensed and less reactive raw materials. Since molecular mass and polydispersity are the most important parameters affecting the chemical reactivity and thermal properties of lignin, additional process steps to improve the quality of crude technical lignins, including kraft lignin, are needed. Solvent extraction is a potentially useful technique for further improving the polydispersity of technical lignins.

    This work summarizes the impact of solvent fractionation on the chemical structure, antioxidant activity, heating value, and thermal and sorption properties of industrial hardwood and softwood kraft lignins. The purpose was to understand the correlation between certain structural features in the lignin fractions and their properties to select the appropriate solvent combinations for specific applications of lignin raw materials.

    Four common industrial solvents, namely, ethyl acetate, ethanol, methanol and acetone, in various combinations were used to separate both spruce and eucalyptus kraft lignins into fractions with lower polydispersities. Gel-permeation chromatography analysis was used to evaluate the efficiency of the chosen solvent combination for lignin fractionation. The composition and structure of the lignin material were characterized by elemental analysis, analytical pyrolysis (Py-GC/MS/FID) and 31P NMR spectroscopy. The thermal properties of the lignin samples were studied by thermogravimetric analysis. Proximate analysis data (ash, volatile components, organic matter and fixed carbon) were obtained through the direct measurement of weight changes during the analysis, while the high heating values (in MJ/kg) were calculated according to equations suggested in the literature. The sorption properties of fractionated kraft lignins were studied with respect to methylene blue dye.

    Additionally, lignin fractions with different molecular weights (and therefore various chemical structures) that were isolated from both softwood and hardwood kraft lignins were incorporated into a tunicate cellulose nanofiber (CNF)-starch mixture to prepare 100% bio-based composite films. The aim was to investigate the correlation between lignin diversity and film performance. The transmittance, density and thermal properties of the films were investigated, as were their mechanical properties, including the tensile stress and Young’s modulus.

    This part of the study addressed the importance of lignin diversity on composite film performance, which could be helpful for tailoring lignin applications in bio-based composite materials based on the material’s specific requirements.

  • 35.
    Tagami, Ayumu
    et al.
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Träkemi och massateknologi. Nippon paper Industries Co., Ltd..
    Gioia, Claudio
    University of Bologna.
    Lauberts, Maris
    Latvian State Institute of Wood Chemistry.
    Budnyak, Tetyana
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Träkemi och massateknologi.
    Moriana, Rosana
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi. HIS-University of Skövde.
    Lindström, Mikael
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Träkemi och massateknologi.
    Sevastyanova, Olena
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Träkemi och massateknologi.
    Solvent fractionation of softwood and hardwood kraft lignins for more efficient uses: compositional, structural, thermal, antioxidant and sorption propertiesManuskript (preprint) (Övrigt vetenskapligt)
    Abstract [en]

    This work summarizes the impact of solvent fractionation on the chemical structure, antioxidant activity, heating values, and thermal and sorption properties of industrial hardwood and softwood kraft lignins. The aim was to develop a simple approach for the obtaining of lignin fractions with a tailored properties for the certain material applications.  Four common industrial solvents, namely, ethyl acetate, ethanol, methanol and acetone, in various combinations efficiently separated both spruce and eucalyptus kraft lignins into fractions with low polydispersities. The ethanol fraction of spruce and the ethyl acetate fraction of eucalyptus afforded the highest yields. Gel-permeation chromatography analysis was used to evaluate the efficiency of the chosen solvent combination for lignin fractionation. The composition and structure of the lignin material was characterized by elemental analysis, analytical pyrolysis (Py-GC/MS/FID) and 31P NMR spectroscopy. The thermal properties of the lignin samples were studied by thermogravimetric analysis. Proximate analysis data (ash, volatile components, organic matter and fixed carbon) were obtained through the direct measurement of weight changes in each experimental curve, and the high heating values (in MJ/kg) were calculated according to equations suggested in the literature. The sorption properties of fractionated kraft lignins were studied with respect to methylene blue dye. The clear correlation between certain structural features in the lignin fractions and the properties of the lignin provides useful information for selecting the appropriate solvent combinations for specific applications of lignin raw materials, including as antioxidants, biofuels or sorbents in water treatment processes.

  • 36.
    Tagami, Ayumu
    et al.
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Träkemi och massateknologi. Nippon paper Industries Co., Ltd. .
    Zhao, Yadong
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Träkemi och massateknologi.
    Dobele, Galina
    Latvian State Institute of Wood Chemistry.
    Lindström, Mikael
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Träkemi och massateknologi. KTH, Tidigare Institutioner (före 2005), Fiber- och polymerteknologi. KTH, Tidigare Institutioner (före 2005), Pappers- och massateknik.
    Sevastyanova, Olena
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Träkemi och massateknologi.
    Lignin-modified tunicate cellulose nanofiber (CNF)-starch composites: impact of lignin diversity on film performanceManuskript (preprint) (Övrigt vetenskapligt)
    Abstract [en]

    Lignin fractions having different molecular weights and varied chemical structures isolated from kraft lignins of both softwood and hardwood via a sequential solvent fractionation technique were incorporated into a tunicate cellulose nanofibers (CNF) - starch mixture to prepare 100% bio-based composite films. The aim was to investigate the correlation between lignin diversity and film performance. It was confirmed that lignin’s distribution in the films was dependent on the solvents used for fractionation (acetone > methanol > ethanol > ethyl acetate) and influenced the optical properties of the films. The -OH group content and molecular weight of lignin were positively related to film density. In general, the addition of lignin fractions led to the thermal stability decrease and the Young's modulus increase of the composite films. The modulus of the films was found to decrease as the molecular weight of lignin increased, and a higher amount of carboxyl and phenolic -OH groups in the lignin fraction resulted in films with higher stiffness. The thermal analysis showed higher char content formation for lignin-containing films in a nitrogen atmosphere with increased molecular weight. In an oxygen atmosphere, the phenol contents, saturated side chains and short chain structures of lignin had impacts on the maximum decomposition temperature of the films, confirming the positive relationship between the antioxidant ability of lignin and thermo-oxidative stability of the corresponding film. This study addresses the importance of lignin diversities on composite film performance, which could be helpful for tailoring lignin’s applications in bio-based materials based on their specific characteristics.

  • 37.
    Zanao, Marina
    et al.
    Univ Fed Vicosa, Dept Forestry Engn, Vicosa, MG, Brazil..
    Colodette, Jorge L.
    Univ Fed Vicosa, Dept Forestry Engn, Vicosa, MG, Brazil..
    Oliveira, Rubens C.
    Univ Fed Vicosa, Dept Forestry Engn, Vicosa, MG, Brazil..
    Almeida, Diego P.
    Univ Fed Vicosa, Dept Forestry Engn, Vicosa, MG, Brazil..
    Gomes, Fernando J. B.
    Univ Fed Vicosa, Dept Forestry Engn, Vicosa, MG, Brazil..
    de Carvalho, Danila Morais
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Träkemi och massateknologi.
    Evaluation of Kraft-PS Cooking for Eucalypt and Pine Wood Chip Mixtures2019Ingår i: Journal of wood chemistry and technology, ISSN 0277-3813, E-ISSN 1532-2319, Vol. 39, nr 3, s. 149-165Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    The purpose of this study was evaluating polysulfides (PS) as additives in kraft cooking of wood mixtures eucalypt (E) and pine chips (P) wood mixtures, namely: 50E/50P, 70E/30P, and 90E/10P. Bleaching (O(D/A)(EP)D) and refining of pulps were also investigated. The PS addition (1.5 or 3.0%) to the kraft cooking preserved the hemicelluloses resulting increased pulp yield and reduced H-factor. The oxygen delignification was more efficient for chip mixtures containing higher proportion of pine chips, but was not largely affected by the addition of PS. The bleach chemical consumption was not significantly influenced by PS dosage or by the wood chip mixture. The burst and tear indexes were improved by increasing the proportion of pine chips to the mixture, but an opposite effect was observed for refinability, tensile index, and opacity. The kraft-PS pulps showed increased refinability, tensile, and burst strengths in relation the standard pulps, but lower opacities.

  • 38.
    Zhao, Yadong
    et al.
    KTH, Skolan för kemivetenskap (CHE), Fiber- och polymerteknologi.
    Moser, Carl
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Träkemi och massateknologi. Valmet AB, Sundsvall, Sweden..
    Lindström, Mikael
    KTH, Skolan för kemivetenskap (CHE), Fiber- och polymerteknologi.
    Henriksson, Gunnar
    KTH, Skolan för kemivetenskap (CHE), Fiber- och polymerteknologi.
    Li, Jiebing
    KTH, Skolan för kemivetenskap (CHE), Fiber- och polymerteknologi.
    Film formation and performance of different nanocelluloses obtained from different cellulose sources after different preparation processes2017Ingår i: Abstracts of Papers of the American Chemical Society, ISSN 0065-7727, Vol. 253Artikel i tidskrift (Övrigt vetenskapligt)
1 - 38 av 38
RefereraExporteraLänk till träfflistan
Permanent länk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf