Protein-mediated bonding of lignin-containing fibres at high solids content
Julkaisuvuosi
2025
Tekijät
Bertella, Stefania; Rahikainen, Jenni; Tanaka, Atsushi; Meinander, Kristoffer; Raipale, Noora; Spönla, Elisa; Ketoja, Jukka A.
Abstrakti:
A drastic improvement in the energy efficiency of papermaking requires new sustainable solutions to bind lignocellulosic fibres together without an excess amount of water in the web structure. In this work, protein-mediated fibre bonding was studied at high solids content (ca. 85 %) using lignocellulosic wood fibres with varying lignin content and two proteins, gelatin and casein, with known adhesive properties. Pulp fibres were mixed with 5–10 wt% of dry protein powder, forming a sheet with a type of airlaid technology, and finally heat treatment was applied to soften the protein and bind it with the surface lignin of fibres. This procedure was investigated for chemithermomechanical pulp (CTMP) and oxidised CTMP, with Kraft pulp used as a low-lignin-containing reference. The hydrated protein additive reacted with the fibre surface during the heat treatment, providing inter-fibre bonds and improving the strength and breaking strain of the formed samples. The strongest adhesion was achieved when gelatin and fibres with oxidised lignin were used. The applied temperature of 120°C was clearly lower than that of conventional hot-pressing operations, which could reduce the amount of thermal energy needed in an industrial production process.
Näytä enemmänOrganisaatiot ja tekijät
Aalto-yliopisto
Meinander Kristoffer
Teknologian tutkimuskeskus VTT Oy
Spönla Elisa
Julkaisutyyppi
Julkaisumuoto
Artikkeli
Emojulkaisun tyyppi
Lehti
Artikkelin tyyppi
Alkuperäisartikkeli:
Yleisö
TieteellinenVertaisarvioitu
VertaisarvioituOKM:n julkaisutyyppiluokitus
A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessäJulkaisukanavan tiedot
Lehti/Sarja
Volyymi
237
Artikkelinumero
122250
ISSN
Julkaisufoorumi
Julkaisufoorumitaso
2
Avoin saatavuus
Avoin saatavuus kustantajan palvelussa
Kyllä
Julkaisukanavan avoin saatavuus
Kokonaan avoin julkaisukanava
Kustantajan version lisenssi
CC BY
Rinnakkaistallennettu
Kyllä
Muut tiedot
Tieteenalat
Materiaalitekniikka; Teollinen bioteknologia
Tunnistettu aihe
[object Object]
Kustantajan kansainvälisyys
Kansainvälinen
Kieli
englanti
Kansainvälinen yhteisjulkaisu
Ei
Yhteisjulkaisu yrityksen kanssa
Ei
DOI
10.1016/j.indcrop.2025.122250
Julkaisu kuuluu opetus- ja kulttuuriministeriön tiedonkeruuseen
Kyllä