Konsistensen på en gel bestående av tvärbunden hyaluronsyra beror av tre faktorer: total koncentration hyaluronsyra, gelningsgrad och tvärbindningsdensitet. För att utföra detta projekt erhölls tre olika geler med olika tvärbindningsdensitet. Dessa geler späddes dels med lösning av fri, icke tvärbunden, HA från 100 % gelningsgrad till 90 % och 80 %. De olika gelningsgraderna späddes också med natriumkloridlösning från den totala koncentrationen HA, 35 mg HA/g gel, till 25 mg/g och 15 mg/g. Projekts huvudfråga är att kartlägga gelens reologiska egenkaper då både total koncentration HA och gelningsgrad varieras. För att kunna kartlägga detta har en reometer brukats där följande tre tester körts: tidssvep, frekvenssvep och amplitudsvep. Från erhållen data har sedan två parametrar som representerar gelkompositionernas viskösa egenskaper (G'') och elastiska egenskaper (G') observerats. Även mätning av extruderingskraft har genomförts för att dra vidare paralleller och slutsatser mellan extruderingskraften och de reoligiska egenskaperna. Ur resultaten ses att förlusttangenten tenderar att sjunka när gelningsgraden ökar, d.v.s. gelerna blir då mer viskösa och mindre elastiska. Förlusttangenten sjunker även vid ökande total koncentration HA vilket betyder att G’ ökar mer än G’’ i vardera punkt som gör att förlusttangenten minskar.Det gick även att avläsa att de viskösa egenskaperna i gelen ökar då total koncentration hyaluronsyra minskar samt att de viskösa egenskaperna i gelerna minskar vid en sjunkande gelningsgrad. Mellan gelningsgrad 90-100 % och total koncentration HA 25-35 mg HA/g har analyserna som gjorts i detta projekt gett följande slutsatser. Konsistensen på gel A och C är mer påverkade av gelningsgraden än total koncentration HA. För gel B kan ingen dominerande parameter utläsas. / The softness of a gel made of crosslinked HA (HA = hyaluronic acid) depends onthree factors. One is the amount of free hyaluronic acid in the gel. Another is thedensity of the crosslinked network, which is the molecular entanglements in the gel.The third is the total concentration of HA. In this project a rheometer is used to measure the rheological properties by runningthe following tests: time sweep, frequency sweep and amplitude sweep. From theobtained data, parameters related to viscous properties (G’’) and elastic properties(G’) of the gels were observed. 27 different compositions of gels with three differentconcentrations (35 mg HA/g, 25 mg HA/g, 15 mg HA/g), three different gel contents(100%, 90%, 80%) and three different densities of crosslinked network (A, B, C) wereanalyzed. To draw further conclusions an analysis of extrusion force was performedas well. The results from the frequency sweeps show that the loss tangent for a gel increasedas the total concentration of HA was reduced and that the loss tangent for a gelincreased as the gel content was decreased. This indicates that the gels become moreviscous when either the concentration of HA or the gel content was decreased. Anincrease in concentration of HA results in an increase of G' and an increase of gelcontent also results in an increase of G'. The results from the amplitude sweeps showthat xG' (xG' = storage modulus at the crossover point between G' and G'') increasesas either the concentration of HA or the gel content is increased. For xStrain (xStrain= deformation of the gel at the crossover point) and xStress (xStress = the stressapplied to the gel at the crossover point) no clear trend can be seen regarding the gelcontent. But an increase in concentration of HA results in an increase of both xStrainand xStress. The results from the analysis of extrusion force show that an increase intotal concentration HA increases the force.

This thesis contributes to a development of a method for rheological characterization of microfibrillated cellulose. The intended use of the method is to be able to distinguish between different grades of microfibrillated cellulose. The method that was developed had preparation procedure of suspensions, pH, dry content and conductivity as well as measuring geometry and measuring sequence in mind. The method resulted in using a propeller mixer for sample preparation and the most suitable properties of the samples for comparison of different qualities of microfibrillated cellulose was evaluated to be pH 8 with a dry content of 2.0 wt% and a conductivity of 110 µS/cm. The rheology of the microfibrillated cellulose suspensions was examined by using a dynamic rotational rheometer and a splined bob and cup (C25G/PC25G). The complex viscosity from amplitude sweeps is used as the parameter to distinguish between different grades of 2 wt% microfibrillated cellulose suspensions. At 1.0 wt% the pH of the suspensions appeared to have a very small impact on the results from rheological measurements while an increased conductivity of the suspensions resulted in an increased complex viscosity. The dry content dependency appeared to be exponential in the range of 0.5 to 3.0 wt% and it was thus easier to distinguish between different grades of microfibrillated cellulose when the dry content is 2.0 wt% compared to 1.0 or 1.5 wt%.

Today, the focus lies on the state of the environment and how we can choose more sustainable alternatives to oil based materials. One material of interest is microfibrillated cellulose (MFC).The microfibril exhibits interesting properties, which one is its excellent barrier properties, that is expected to come in good use for the conversion to a more sustainable society. It is believed that the use of biobased barriers will increase with these new materials and MFC is showing promising results. But in order to develop the material to its full potential, it is important to investigate how MFC behaves in different situations, which can be examined with rheological measurements. The aim of the thesis is to examine how the rheological properties of suspensions containing MFC are affected by temperature and time storing and how the learning from this work can be used for influencing dispersion properties. Four samples were investigated, containing different amounts of MFC and modified waxy maize starch. The samples were analyzed with a dynamic rotational rheometer (Kinexus Pro +) with a splined cup and bob. The following steps were included in the method development used in this work: sample preparation, the repeatability, rest time and statistical analysis. An oscillatory shear and steady shear measurement was performed on the samples, and selected samples were studied with microscopy. The results show that the temperature has affected the samples. The shear viscosity of all samples decreased with increasing temperature and the samples followed the temperature dependence of Arrhenius' equation. For samples containing MFC, the structure was affected, and the initial viscosity was not recovered. The complex viscosity did also decrease at the beginning to then suggestively increase, creating a stronger network at higher temperatures. With the raised temperature the bonding between the fibrils became weaker, which in turn made the dispersion less viscous. Then, depending on the applied force, the shear viscosity and complex viscosity acted differently. To conclude, both the shear viscosity and the complex viscosity in these dispersions containing MFC are dependent on the temperature and time storing. By the learnings from this work, a method has been developed to understand how to use temperature and storing time to lower the shear viscosity and lower, or increase, the complex viscosity. / Idag ligger det ett stort fokus på miljöns tillstånd och hur vi kan välja mer hållbara alternativjämfört med oljebaserade material. Ett material av intresse är mikrofibrillerad cellulosa (MFC).Denna mikrofibrill besitter intressanta egenskaper, varav en är enastående barriäregenskaper,som förväntas komma till god användning i omställningen till ett mer hållbart samhälle. Det tros att biobaserade barriärer kommer att användas mer i dessa nya material och här visar MFC lovande resultat. Men för att kunna utveckla materialet till sin fulla potential är det viktigt att undersöka hur MFC beter sig i olika situationer, som kan undersökas genom reologiska mätningar. Syftet med arbetet är att undersöka hur de reologiska egenskaperna för suspensioner innehållande MFC påverkas av temperatur och lagringstid samt hur lärdomen från det här arbetet kan användas för att påverka dispersionsegenskaper. Fyra prover undersöktes,innehållande olika mängd MFC och modifierad majsstärkelse. Proverna analyserades med en dynamisk rotations reometer (Kinexus Pro +) med räfflad kopp och bob. Följande steg ingick i metodutvecklingen som användes i detta arbete: provberedning, repeterbarhet, vilotid och statistisk analys. En oscillerande skjuvning och jämn skjuvmätning utfördes på de olika proverna samt att utvalda prover studerades med mikroskopi. Resultatet visade att temperaturen hade påverkat proverna. Skjuvviskositeten för alla prover minskade med en ökande temperatur och proverna följde temperaturberoendet av Arrhenius ekvation. För prover innehållande MFC påverkades strukturen och startviskositeten återficks inte. Den komplexa viskositeten minskade också till en början för att sedan suggestivt öka, vilket skapade ett starkare nätverk vid högre temperaturer. Med en högre temperatur blev bindningarna mellan fibrillerna svagare, vilket bidrog att dispersionerna blev mindre viskösa. Beroende på den applicerade kraften, verkade skjuvviskositeten och den komplexa viskositeten olika. Slutsatsen var att både skjuvviskositeten och den komplexa viskositeten i dessa prover innehållande MFC beroende av temperaturen och lagringstid. Från lärdomen av arbetet har en metod tagits fram för att kunna använda temperatur och lagringstid för att sänka skjuvviskositeten och sänka, eller öka, den komplexa viskositeten.