search query: @instructor Vänskä, Emilia / total: 4
results-list
reference: 2 / 4
« previous | next »
Author:Vihelä, Tuomas
Title:Antioxidant Properties of Lignin in Paper
Ligniinin antioksidatiiviset ominaisuudet paperissa
Publication type:Master's thesis
Publication year:2013
Pages:98 s.+ liitt. 27      Language:   eng
Department/School:Kemian tekniikan korkeakoulu
Main subject:Sellutekniikka   (P3002)
Supervisor:Vuorinen, Tapani
Instructor:Vänskä, Emilia
Electronic version URL: http://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-201310167717
OEVS:
Electronic archive copy is available via Aalto Thesis Database.
Instructions
close

Reading digital theses in the closed network of the Aalto University Harald Herlin Learning Centre

In the closed network of Learning Centre you can read digital and digitized theses not available in the open network.

The Learning Centre contact details and opening hours: https://learningcentre.aalto.fi/en/harald-herlin-learning-centre/

You can read theses on the Learning Centre customer computers, which are available on all floors.

Logging on to the customer computers

  • Aalto University staff members log on to the customer computer using the Aalto username and password.
  • Other customers log on using a shared username and password.

Opening a thesis

  • On the desktop of the customer computers, you will find an icon titled:

    Aalto Thesis Database

  • Click on the icon to search for and open the thesis you are looking for from Aaltodoc database. You can find the thesis file by clicking the link on the OEV or OEVS field.

Reading the thesis

  • You can either print the thesis or read it on the customer computer screen.
  • You cannot save the thesis file on a flash drive or email it.
  • You cannot copy text or images from the file.
  • You cannot edit the file.

Printing the thesis

  • You can print the thesis for your personal study or research use.
  • Aalto University students and staff members may print black-and-white prints on the PrintingPoint devices when using the computer with personal Aalto username and password. Color printing is possible using the printer u90203-psc3, which is located near the customer service. Color printing is subject to a charge to Aalto University students and staff members.
  • Other customers can use the printer u90203-psc3. All printing is subject to a charge to non-University members.
Location:P1 Ark Aalto  1679   | Archive
Keywords:antioxidant
lignin
mechanical degradation
radical
thermal degradation
thermal yellowing
antioksidantti
ligniini
lämpöhajoaminen
lämpökellertyminen
mekaaninen hajoaminen
Abstract (eng):Environmental concerns have forced packing industry to consider alternative biodegradable raw materials replacing plastics in packages.
Adapting of cellulosic fibers in the packages is limited due to their lack of thermal resistance.
During mechanical treatment of fibers, the formation of highly reactive free radicals increases.
These free radicals may degrade cellulose thus reducing strength properties of the paper.

It has been proposed that under the mechanical stress lignin forms phenoxy radicals.
The phenoxy radicals can act as a radical scavenger, reacting with the phenoxy or other radicals.
This has led researchers to discuss whether antiradical properties of lignin exist when lignin is a component of the fiber matrix.
Therefore, the objective of this study is to increase the knowledge of the possible antioxidant properties of lignin in a paper.
Another objective is to investigate the mechanical and thermal degradation of lignin-containing pulp sheets.

The mechanical treatments were applied to pulps containing different amount of residual lignin: unbleached (UNB), oxygen delignified (SBP) and fully bleached (FBP) softwood kraft pulps.
Additionally fully bleached softwood kraft pulps with ascorbic acid (FBP-A) and alkali lignin (FBP-L) treatments were monitored.
Refinings of UNB and SBP pulps were conducted with the industrial conical refiner, whereas the chemically treated pulps were refined with the laboratory Hollander refiner.
Subsequently, the thermal treatments were conducted for pulp sheets made from these pulps at 225°C and volume share of water vapor of 1 and 75%.
The treatment times for UNB and SBP pulp sheets were 20 and 60 minutes, while FBP, FBP-A and FBP-L sheets were treated for 30 minutes in the presence of 1 and 75% water vapor.

Finally, chemical, mechanical and optical properties of the pulp sheets were monitored with carbohydrate, viscosity, burst strength, tensile strength, zero-span, ISO-brightness and light adsorption coefficient analyses.Clear differences between thermal stability of UNB and SBP pulp sheets were not found in the analyses.
However, the mechanical properties and viscosity of more lignin-containing UNB pulp sheets deteriorated less than SBP pulp sheets during thermal treatment in the presence of water vapor.

According to the results from Hollander refined pulps, FBP-L pulp sheet had better mechanical properties and higher viscosity after the refining and thermal treatments than FBP and FBP-A pulp sheets.
On the contrast, these properties for the ascorbic acid treated (FBP-A) pulp sheet were inferior.
The thermal degradation of all the pulp sheets was accelerated by water vapor.
The strength properties of the FBP-L pulp sheet indicated that lignin may have worked as an antioxidant against the mechanical and thermal degradation of the pulp sheet.
Abstract (fin):Huoli ympäristöstä on pakottanut pakkausteollisuuden harkitsemaan vaihtoehtoisia biohajoavia raaka-aineita korvaamaan muovin käytön pakkausmateriaalina.
Selluloosakuitujen hyödyntämistä pakkausmateriaalien raaka-aineena rajoittaa kuitujen heikko lämmönkesto.

Kuitujen mekaanisen käsittelyn aikana muodostuu herkästi reagoivia vapaita radikaaleja.
Nämä vapaat radikaalit saattavat hajottaa selluloosaa heikentäen paperin lujuusominaisuuksia.
On esitetty, että mekaanisen rasituksen aikana ligniini muodostaa fenoksiradikaaleja.
Fenoksiradikaalit voivat toimia radikaalin siepparina reagoiden fenoksi- tai muiden radikaalien kanssa.
Tämä on johtanut keskusteluun siitä, voiko ligniinin antioksidatiiviset ominaisuudet olla olemassa myös ligniinin ollessa osana kuitumatriisia.
Näin ollen tämän tutkimuksen tavoitteena on lisätä tietoa ligniinin mahdollisista antioksidatiivisista ominaisuuksista paperissa.
Toisena tavoitteena on tutkia ligniinipitoisten selluarkkien mekaanista ja lämmön aiheuttamaa hajoamista.

Mekaaninen käsittely tehtiin eri määrän jäännösligniiniä sisältäneisiin massoihin: valkaisemattomaan (UNB), happivalkaistuun (SBP) ja täysin valkaistuun (FBP) havupuusta valmistettuun sulfaattiselluun.
Tämän lisäksi tutkittiin täysin valkaistuja askorbiini- ja ligniinikäsiteltyjä (FBP-A ja FBP-L) massoja.
UNB ja SBP sellujen jauhatukset suoritettiin teollisella kartiojauhimella, kun taas käsitellyt massat jauhettiin Hollander- laboratoriojauhimella.
Selluarkkien lämpökäsittelyt tehtiin 225°C lämpötilassa sekä 1 ja 75 % vesihöyryn suhteellisessa tilavuusosuudessa.

Käsittelyajat UNB ja SBP selluarkeille olivat 20 ja 60 minuuttia, kun taas FBP, FBP-A ja FBP-L arkkien käsittely oli 30 minuuttia.
Lopuksi selluarkkien kemiallisia, mekaanisia ja optisia ominaisuuksia analysoitiin erilaisilla tutkimusmenetelmillä: hiilihydraatti-, viskositeetti-, puhkaisu-, vetolujuus-, zero-span-, ISO-vaaleus- sekä valon absorptiokerroinanalyyseillä.

Tuloksissa ei havaittu suuria eroja eri määrän ligniiniä sisältävien UNB ja SBP selluarkkien välillä.
Kuitenkin enemmän ligniiniä sisältäneen UNB selluarkin mekaaniset ominaisuudet ja viskositeetti heikkenivät vähemmän lämpökäsittelyissä vesihöyryn vaikutuksesta kuin SBP selluarkin.
Tulosten mukaan, FBP-L selluarkilla oli paremmat mekaaniset ominaisuudet ja korkeampi viskositeetti jauhatuksen ja lämpökäsittelyn jälkeen kuin FBP ja FBP-A arkeilla.
Sitä vastoin askorbiinihappo käsitellyllä (FBP-A) arkilla nämä ominaisuudet olivat heikommat.
Vesihöyry nopeutti kaikkien selluarkkien lämpöhajoamista.
FBP-L selluarkin lujuusominaisuudet osoittivat, että ligniini on saattanut toimia antioxidanttina estäen selluarkin mekaanista sekä lämpöhajoamista.
ED:2013-12-02
INSSI record number: 48101
+ add basket
« previous | next »
INSSI