Feasibility of incorporating treated lignin and cellulose nanofiber in fiberboards made from corn stalk and rice straw

Abstract

Agricultural waste is of particularly interest due to abudant, cheap, widely available worldwide and renewable material. It represent a good option for wood sources substitution, containing similar in chemical and physical characteristics. The present Doctoral Thesis studies the possibility of substituting wood sources by crop residues and replacing synthetic binders by natural adhesives in fiberboard production. Corn and rice biomass were selected as raw materials, followed by thermo-mechanical pulping (TMP) pretreatment. Fiberboards made of TMP of both crop residues without any binder presented lower mechanical properties than commercial ones (which contained synthetic binder). In term of physical properties, lower water absorption and thickness swelling were found for the fiberboards made of crop residues than for the commercial one. Overall, the present study shows a more sustainable and effective way of producing cellulose-based fiberboards without aid of any synthetic binder, contributing thus to both technical and environmental aspects of fiberboard manufacturing

Els residus agrícoles tenen un gran interès per ser un material abundant , barat, àmpliament disponible a tot el món i renovable. Es tracta d'una bona opció per substituir la fusta, i presenta característiques físiques i químiques similars a aquesta. La present tesi doctoral estudia la possibilitat de substituir la fusta i els aglutinants sintètics per residus de cultius i adhesius naturals respectivament en la producció panell de fibres. La biomassa de blat de moro i arròs sotmesa a un tractament termomecànic (TMP)es va seleccionar com a matèria primera. El panell de fibra resultant d'ambdós residus sense cap tipus d'aglutinant presentaven propietats mecàniques més baixes que els panells comercials (que contenien un lligant sintètic). Respecte a les propietats físiques, es va observar un augment de volum i espessor al absorbir aigua menors en el panell de fibres naturals que no pas en els comercials. En general, el present estudi mostra una forma més sostenible i efectiva de produir panells de fibra a base de cel·lulosa sense utilitzar aglutinant sintètic, fet que contribueix a la millora d’aspectes tècnics i ambientals en el procés de fabricació dels panells de fibra