Advanced

Preparation and characterization of nanocellulose from wheat bran

Nilsson, Claes LU (2017) KET920 20171
Chemical Engineering (M.Sc.Eng.)
Abstract
Nanocellulose is being studied to a great extent around the world as it has great potential and many possible applications, for example, as an additive in greener polymers in a world where the need for replacements for fossil fuel based polymers increase. Different sources of cellulose are being considered for the production of nanocellulose as this can add value to
what otherwise often is a by-product.
This study presents the feasibility of preparing nanocellulose from wheat bran cellulose and characterisation of the achieved material. The used cellulose had previously been extracted by an alkaline process, which removes most of the hemicellulose. The cellulose was converted to
nanocellulose by acid hydrolysis and the suspensions were... (More)
Nanocellulose is being studied to a great extent around the world as it has great potential and many possible applications, for example, as an additive in greener polymers in a world where the need for replacements for fossil fuel based polymers increase. Different sources of cellulose are being considered for the production of nanocellulose as this can add value to
what otherwise often is a by-product.
This study presents the feasibility of preparing nanocellulose from wheat bran cellulose and characterisation of the achieved material. The used cellulose had previously been extracted by an alkaline process, which removes most of the hemicellulose. The cellulose was converted to
nanocellulose by acid hydrolysis and the suspensions were stabilised by ultra sound. The final products where characterised by Dynamic light scattering (DLS), Powder X-ray diffraction (PXRD) and scanning electronic microscopy (SEM). The extraction procedure yielded purified cellulose, i.e. crystalline spherical nanocellulose with a diameter around 100 nm. (Less)
Popular Abstract (Swedish)
Kan vetekli bidra till en hållbarare värld?
Med ökad medvetenhet om vikten av ett hållbart samhälle ställs hårdare krav på företag att minska, och helst sluta, använda oljebaserade produkter. Nanocellulosa har visat sig vara ett bra alternativ till oljebaserade produkter i blandningar med andra material. Nanocellulosa har t.ex. börjat användas i skönhetsprodukter då det är ett naturmaterial som har en återfuktande effekt på huden. Det finns även en stor potential för tillämpningar inom sjukvården. Eftersom kroppen inte stöter bort cellulosa kan nanocellulosa användas som förstärkande material till implantat i kroppen.
Nanocellulosa är cellulosa som har behandlats så att den blir runt 500 gånger tunnare än ett mänskligt hårstrå.... (More)
Kan vetekli bidra till en hållbarare värld?
Med ökad medvetenhet om vikten av ett hållbart samhälle ställs hårdare krav på företag att minska, och helst sluta, använda oljebaserade produkter. Nanocellulosa har visat sig vara ett bra alternativ till oljebaserade produkter i blandningar med andra material. Nanocellulosa har t.ex. börjat användas i skönhetsprodukter då det är ett naturmaterial som har en återfuktande effekt på huden. Det finns även en stor potential för tillämpningar inom sjukvården. Eftersom kroppen inte stöter bort cellulosa kan nanocellulosa användas som förstärkande material till implantat i kroppen.
Nanocellulosa är cellulosa som har behandlats så att den blir runt 500 gånger tunnare än ett mänskligt hårstrå. Nanocellulosa är nästan lika hårt som stål och kan binda vatten flera gånger sin egen vikt. Vetekli som är en restprodukt vid tillverkning av mjöl, skulle kunna vara ett lämpligt startmaterial vid tillverkning av nanocellulosa, då vetekli till viss del består av cellulosa. I detta arbete har möjligheterna att konvertera cellulosa från vetekli till nanocellulosa studerats.
Generellt delas nanocellulosa in i tre olika kategorier baserat på partiklarnas form. Stavliknande partiklar är korta och smala, ungefär som riskorn. Partiklarna kan också vara långa, tunna fibrer, några mikrometer långa, formade ungefär som spagetti. Det finns även sfäriska nanocellulosapartiklar som har en diameter på under 100 nanometer. Vilken form som erhålls vid tillverkningen av nanocellulosa beror till stor del på vilken källa cellulosan kommer från, och vilken metod som används vid framställningen. I detta arbete där cellulosa från vetekli omvandlades till nanocellulosa genom sur hydrolys erhölls sfäriska nanocellulosapartiklar (se figuren).
Resultaten från dessa inledande försök är lovande, men det är fortfarande mycket kvar att göra innan kommersiell tillverkning av nanocellulosa från vetekli kan inledas. Men förhoppningsvis är detta arbete ett av många steg som kan bidra till en grönare, och hållbarare värld. (Less)
Please use this url to cite or link to this publication:
author
Nilsson, Claes LU
supervisor
organization
course
KET920 20171
year
type
H2 - Master's Degree (Two Years)
subject
keywords
Spherical nanocellulose, Nanocellulose, Wheat bran, Cellulose, Renewable, chemical engineering, kemiteknik
language
English
id
8906333
date added to LUP
2017-05-31 15:55:29
date last changed
2017-05-31 15:55:29
@misc{8906333,
  abstract     = {Nanocellulose is being studied to a great extent around the world as it has great potential and many possible applications, for example, as an additive in greener polymers in a world where the need for replacements for fossil fuel based polymers increase. Different sources of cellulose are being considered for the production of nanocellulose as this can add value to
what otherwise often is a by-product.
This study presents the feasibility of preparing nanocellulose from wheat bran cellulose and characterisation of the achieved material. The used cellulose had previously been extracted by an alkaline process, which removes most of the hemicellulose. The cellulose was converted to
nanocellulose by acid hydrolysis and the suspensions were stabilised by ultra sound. The final products where characterised by Dynamic light scattering (DLS), Powder X-ray diffraction (PXRD) and scanning electronic microscopy (SEM). The extraction procedure yielded purified cellulose, i.e. crystalline spherical nanocellulose with a diameter around 100 nm.},
  author       = {Nilsson, Claes},
  keyword      = {Spherical nanocellulose,Nanocellulose,Wheat bran,Cellulose,Renewable,chemical engineering,kemiteknik},
  language     = {eng},
  note         = {Student Paper},
  title        = {Preparation and characterization of nanocellulose from wheat bran},
  year         = {2017},
}