aalto1 untyped-item.component.html
Comparative study on cellulose dissolution in different solvents
Loading...
Files
Aalto login required (access for Aalto Staff only).
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
School of Chemical Engineering |
Bachelor's thesis
Electronic archive copy is available locally at the Harald Herlin Learning Centre. The staff of Aalto University has access to the electronic bachelor's theses by logging into Aaltodoc with their personal Aalto user ID. Read more about the availability of the bachelor's theses.
Unless otherwise stated, all rights belong to the author. You may download, display and print this publication for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Authors
Date
Department
Major/Subject
Mcode
Language
en
Pages
32
Series
Abstract
Cellulose is one of the most widely available biomaterials and is extensively utilized across various industrial sectors, such as paper manufacturing. The unique mechanical and chemical properties of cellulose make it a versatile and valuable material. Its renewability and biodegradability are ideal from a sustainability perspective.
This bachelor’s thesis is a literature review aimed at forming a comprehensive overview of the challenges associated with cellulose dissolution and examining how its solubility can be improved through different solvent systems and pretreatment methods in an environmentally friendly manner. In addition, the thesis aims to analyse the electrical properties of dissolved cellulose mixtures and their potential applications.
The solvent systems examined in this work include derivatizing organic solvents as well as non-derivatizing solvents, which consist of ionic liquids, acidic aqueous solvents, alkaline aqueous solvents, and deep eutectic solvents. The thesis emphasizes chemical pretreatment methods and the role of additives that enhance solubility. In addition to the efficiency of dissolution methods, the study investigates the electrical conductivity of solvent-cellulose mixtures, which may enable new innovations, for example in the energy sector.
The findings of the thesis show that the solubility of cellulose can be significantly improved, and environmental impact simultaneously reduced, through the appropriate choice of solvent system and additives. Furthermore, it was observed that certain solvent–cellulose mixtures can exhibit electrical conductivity. These results support the development of more environmentally friendly cellulose processing methods and assist in selecting optimal solvents for various industrial applications.
Selluloosa on yksi yleisimmin saatavilla olevista biomateriaaleista, jota hyödynnetään laajalti eri teollisuuden aloilla, kuten paperinvalmistuksessa. Selluloosan ainutlaatuiset mekaaniset ja kemialliset ominaisuudet tekevät siitä monipuolisen ja arvokkaan materiaalin. Sen uusiutuvuus ja biohajoavuus ovat ideaalisia kestävän kehityksen näkökulmasta.
Tämä kandidaatintyö on kirjallisuuskatsaus, jonka tavoitteena on muodostaa kattava kokonaiskuva selluloosan liukenemisen haasteista ja selvittää, miten liukoisuutta voidaan parantaa eri liuotinjärjestelmien ja esikäsittelymenetelmien avulla ympäristöystävällisesti. Lisäksi tavoitteena on tarkastella liuotettujen selluloosaseosten sähköisiä ominaisuuksia ja niiden mahdollisia sovelluksia.
Työssä tarkasteltavia liuotinjärjestelmiä ovat derivatisoivat orgaaniset liuottimet, sekä ei-derivatisoivat liuottimet, joita ovat ionisten nesteet, happamat vesipitoiset liuottimet, emäksiset vesipitoiset liuottimet ja syväeutektistet liuottimet. Työssä painotetaan kemiallisia esikäsittelymenetelmiä, sekä liukenemista edistävien lisäaineiden roolia. Liuotusmenetelmien tehokkuuden lisäksi, kandidaatintyö tarkastelee liuotinselluloosaseosten sähkönjohtavuuskykyä, joka voi mahdollistaa uusia innovaatioita mm. energia-alalla.
Työ osoitti, että oikean liuotinjärjestelmän valinnalla ja lisäaineilla voidaan merkittävästi parantaa liukoisuutta ja samalla vähentää ympäristökuormitusta. Lisäksi havaittiin, että tietyt liuotin-selluloosaseokset voivat olla sähköä johtavia. Tulokset tukevat ympäristöystävällisempien selluloosan prosessointimenetelmien kehittämistä ja auttavat valitsemaan optimaalisia liuottimia erilaisiin teollisiin käyttötarkoituksiin.