undefined

Production of low-density and high-strength paperboards by controlled micro-nano fibrillation of fibers

Julkaisuvuosi

2023

Tekijät

Ahadian, Hamidreza; Ceccherini, Sara; Sharifi Zamani, Elaheh; Phiri, Josphat; Maloney, Thaddeus

Tiivistelmä

One of the critical challenges in the fber-based packaging industry is to produce low-density paperboards with high functionality and atractive cost structure. In this study, we examine how control of the hierarchical fber swelling can be used to enhance bonding and generate a low-density fber network with excellent strength properties. Here, the osmotic pressure inside the cell wall is increased by adding phosphate groups with a deep eutectic solvent (DES) functional drying method. Together with mechanical refning, this process causes the fbril aggregates to split and swell up massively. This efect was measured by a novel thermoporosimetry analysis method. The treated fbers have enhanced external fbrillation, fbrillar fnes and bonding potential. When mixed with relatively stif, unrefned fbers, a well-bonded sheet with lower density than a conventionally refned reference sheet was achieved. The results suggest that pulp fbers can be “nanoengineered” to enhance performance without the complications of producing and adding nanocellulose.
Näytä enemmän

Organisaatiot ja tekijät

Aalto-yliopisto

Sharifi Zamani Elaheh Orcid -palvelun logo

Ahadian Hamidreza Orcid -palvelun logo

Phiri Josphat Orcid -palvelun logo

Ceccherini Sara Orcid -palvelun logo

Maloney Thaddeus

Julkaisutyyppi

Julkaisumuoto

Artikkeli

Emojulkaisun tyyppi

Lehti

Artikkelin tyyppi

Alkuperäisartikkeli

Yleisö

Tieteellinen

Vertaisarvioitu

Vertaisarvioitu

OKM:n julkaisutyyppiluokitus

A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä

Julkaisukanavan tiedot

Volyymi

58

Sivut

17126-17137

Julkaisu­foorumi

60948

Julkaisufoorumitaso

1

Avoin saatavuus

Avoin saatavuus kustantajan palvelussa

Kyllä

Julkaisukanavan avoin saatavuus

Osittain avoin julkaisukanava

Kustantajan version lisenssi

CC BY

Rinnakkaistallennettu

Kyllä

Muut tiedot

Tieteenalat

Materiaalitekniikka

Kustantajan kansainvälisyys

Kansainvälinen

Kieli

englanti

Kansainvälinen yhteisjulkaisu

Ei

Yhteisjulkaisu yrityksen kanssa

Ei

DOI

10.1007/s10853-023-09097-9

Julkaisu kuuluu opetus- ja kulttuuriministeriön tiedonkeruuseen

Kyllä