Lignocellulose Biocomposites– A Comparison of Wood Fibers and Microfibrillated Lignocellulose
Tid: Fr 2022-06-10 kl 09.00
Plats: Kollegiesalen, Brinellvägen 8, Stockholm
Språk: Engelska
Ämnesområde: Fiber- och polymervetenskap
Respondent: Erfan Oliaei , Fiber- och polymerteknologi, Wallenberg Wood Science Center
Opponent: Associate Professor Maria Soledad Peresin,
Handledare: Professor Lars Berglund, VinnExcellens Centrum BiMaC Innovation, Biokompositer, Wallenberg Wood Science Center; Professor Tom S. C. Lindström, Hållfasthetslära, Fiber- och polymerteknologi; Dr Fredrik Berthold, RISE
QC 2022-05-17
Abstract
Kompositer baserade på enbart lignocellulosa, dvs pressade fiber- eller fibrillmaterial utan tillsatt bindemedel, har intressanta mekaniska egenskaper och är ofta miljövänliga material. Varmpressad mikrofibrillerad lignocellulosa (MFLC) och varmpressade träfibrer (WF) jämförs med avseende på process, struktur, mekaniska egenskaper och ekoindikatorer. De jämförs också i varmpressade nedbrytbara c-PCL-biokompositer baserade på in-situ polymerisation av nya kaprolakton-oligomerer.
Ett optimum i ligninhalt (≈11%) var gynnsamt för MFLC-framställning, även om det kumulativa energibehovet var högt för mekanisk sönderdelning till MFLC från oblekt barrvedsmassa. De mekaniska egenskaperna var mycket bättre för MFLC jämfört med WF-kompositer för slumpmässig fiberorientering i planet. Orsakerna är lägre porositet, bättre bindning mellan fibrer och att storleken på materialdefekterna är små för MFLC. Data för töjningsfältsutveckling under dragförsök gav stöd för dessa förklaringar. För biokompositer baserade på c-PCL var hållfastheten mycket högre för c-PCL/MFLC-kompositer jämfört med cPCL/WF. Den viktigaste orsaken var starkt töjningshårdnande i kombination med högre töjning till brott, vilket troligen beror på att defekterna som utvecklas under mekanisk belastning av c-PCL/MFLC är mycket mindre än för c-PCL/WF, vid jämförbar töjning.