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 enemmänOrganisaatiot ja tekijät
Aalto-yliopisto
Maloney Thaddeus
Julkaisutyyppi
Julkaisumuoto
Artikkeli
Emojulkaisun tyyppi
Lehti
Artikkelin tyyppi
Alkuperäisartikkeli
Yleisö
TieteellinenVertaisarvioitu
VertaisarvioituOKM:n julkaisutyyppiluokitus
A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessäJulkaisukanavan tiedot
Volyymi
58
Sivut
17126-17137
ISSN
Julkaisufoorumi
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