Uppgradering och identifiering av cellulosa och hemicellulosa i restströmmar från jordbruk och skogsindustri

Sammanfattning: Restprodukter är i fokus för vidareförädling. Restprodukter från jordbruk och skogsindustri innehåller en stor mängd fibrer och detta arbete undersöker restprodukternas kvalitativa egenskaper samt om det finns potential för att använda dem i cellulosaindustrin. Restprodukter som samlades in var vetehalm, rapshalm, vetekli, betfor, ensilage, grot, primärslam, sågspån samt fiberrejekt. En litteraturstudie utfördes om varje restprodukt för att få en bättre förståelse av vad de består av och hur de uppstår. Genom att extrahera holocellulosa från restprodukterna analyserades de kvalitativa egenskaperna som fibrerna har. För minsta möjliga förändring av fibrernas form och dimensioner användes en macereringsmetod för att extrahera holocellulosa från restmaterialen. Metoder som användes för att analysera de kvalitativa egenskaperna hos restprodukterna var viskositets bestämning, titreringar och gravimetriska analyser. Med dessa metoder kunde massutbyten, askhalter, massviskositeter, perättiksyra- och väteperoxidhalter avgöras för de extraherade holocellulosamassorna. För att undersöka om de extraherade holocellulosamassorna kan användas i cellulosaindustrin testades två typer av processer. Den ena var aerogelproduktionen och den andra en kompressionsgjutning för produktionen av biokompositer med hög styrka. Det visade sig att fiberrejekt gav störst holocellulosautbyte jämfört med de andra restprodukterna. Analyserna gav resultatet att sågspån hade de fibrer med högst polymerisationsgrad medan vetekli och betfor hade de fibrer med lägst polymersiationsgrad. Upplösningen av holocellulosamassans fibrer gick inte att utföra då testprovet hade antingen för hög massviskositet eller för hög andel hemicellulosa som förhindrar att lösningsmedlet löser upp fibrerna. Kompressionsgjutning av holocellulosamassan från vetehalm var lyckat då det gick att förädla den mjuka massan till en massa med mer styvhet. Kompressionsgjutning av holocellulosamassorna kan vara ett alternativ för att producera material för additiv tillverkning (3D-printing).