undefined

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 enemmän

Organisaatiot ja tekijät

Aalto-yliopisto

Meinander Kristoffer

Teknologian tutkimuskeskus VTT Oy

Tanaka Atsushi Orcid -palvelun logo

Spönla Elisa

Rahikainen Jenni Orcid -palvelun logo

Ketoja Jukka A. Orcid -palvelun logo

Raipale Noora Orcid -palvelun logo

Bertella Stefania Orcid -palvelun logo

Julkaisutyyppi

Julkaisumuoto

Artikkeli

Emojulkaisun tyyppi

Lehti

Artikkelin tyyppi

Alkuperäisartikkeli:

Yleisö

Tieteellinen

Vertaisarvioitu

Vertaisarvioitu

OKM:n julkaisutyyppiluokitus

A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä

Julkaisukanavan tiedot

Volyymi

237

Artikkelinumero

122250

Julkaisu­foorumi

57776

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