undefined

Foam-laid extensible paper for improved extensibility and press-forming performance

Julkaisuvuosi

2024

Tekijät

Kouko, Jarmo; Tanninen, Panu; Leminen, Ville; Barbier, Christophe; Karlsson, Christopher; Pesonen, Antti; Hjelt, Tuomo

Abstrakti:

This study was motivated by the recent raising interest for the sustainable plastic-free dry 3D formable materials. 3D forming processes are capable to produce large unit quantities, but the process conditions for packaging applications have been typically very demanding for cellulose-based materials. This study covers some of the key factors affecting the extensibility of cellulose fibre-based materials and presents a laboratory-scale development study of a press-formable material concept. The investigation focused on comparisons of two refining concepts for bleached softwood kraft (BSK) pulp and two sheet forming concepts, namely water-laid and foam-laid forming. Additionally, influence of thermoplastic additives on the extensibility and 3D forming performance were investigated. In-plane compaction was applied with Expanda® laboratory device. Performance of the materials was evaluated by tensile tests and depth of the 3D formed shapes. In this study, in-plane compaction at first in cross-machine direction (CD) and then in machine direction (MD) led to over 30% elongation with BSK-based laboratory sheets containing latex as a binder and foaming agent. In addition to high elongation, optimal strength was needed for the best press-forming performances. In-plane compaction was the most significant factor regarding the elongation, but it also decreased the strength of the materials. Similar press-forming performance was found with two materials with either highly anisotropic or more isotropic elongation. The elongation anisotropy was created by one-way and two-way in-plane compactions. The results indicate that a reasonable performance for BSK-based materials for 3D forming applications can be reached using the presented concept.
Näytä enemmän

Organisaatiot ja tekijät

Lappeenrannan–Lahden teknillinen yliopisto LUT

Pesonen Antti Orcid -palvelun logo

Tanninen Panu Orcid -palvelun logo

Leminen Ville

Teknologian tutkimuskeskus VTT Oy

Kouko Jarmo Orcid -palvelun logo

Hjelt Tuomo

Julkaisutyyppi

Julkaisumuoto

Artikkeli

Emojulkaisun tyyppi

Lehti

Artikkelin tyyppi

Alkuperäisartikkeli:

Yleisö

Tieteellinen

Vertaisarvioitu

Vertaisarvioitu

OKM:n julkaisutyyppiluokitus

A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä

Julkaisukanavan tiedot

Lehti/Sarja

Cellulose

Volyymi

31

Numero

11

Sivut

6955-6973

Julkaisu­foorumi

53222

Julkaisufoorumitaso

2

Avoin saatavuus

Avoin saatavuus kustantajan palvelussa

Kyllä

Julkaisukanavan avoin saatavuus

Osittain avoin julkaisukanava

Rinnakkaistallennettu

Ei

Muut tiedot

Tieteenalat

Kone- ja valmistustekniikka; Materiaalitekniikka

Avainsanat

[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

Kustantajan kansainvälisyys

Kansainvälinen

Kieli

englanti

Kansainvälinen yhteisjulkaisu

Kyllä

Yhteisjulkaisu yrityksen kanssa

Kyllä

DOI

10.1007/s10570-024-06011-7

Julkaisu kuuluu opetus- ja kulttuuriministeriön tiedonkeruuseen

Kyllä