Vatten som har förorenats genom att det passerat genom en deponi kallas för lakvatten. Detta vatten behöver tas omhand för att undvika negativ påverkan på miljön. Lakvattnets karaktär beror till stor del på vilken typ av avfall som har deponerats. Deponin Tippa ska ta fram ett förslag på lokalt omhändertagande av sitt lakvatten. Tippas lakvatten har karaktäriserats utifrån 11 provtagningar tagna år 2009. Analysresultaten visar att de föroreningar som överskrider satta riktvärden är; organiskt material i form av BOD och COD, kväve i form av ammonium och totalkväve samt metallerna järn och koppar. För att kunna utforma en reningsprocess som skulle kunna hantera dessa föroreningar har en litteraturstudie utförts som ska ligga till grund för bedömning av vilken/vilka tekniker som lämpar sig för Tippas förutsättningar. Litteraturstudien består av en sammanställning av de konventionella reningstekniker som används för rening av lakvatten och driftserfarenheter samt processbeskrivningar från 18 Svenska deponier. Med litteraturstudien som grund har en kombination av teknikerna SBR (öppen) och Sandfilter bedömts som de bäst lämpade alternativen i en reningsprocess för Tippas lakvattensituation. Reningsprocessen är uppdelad i fyra efter varandra följande zoner. Zon 1 är ett utjämningsmagasin dimensionerat för att kunna hålla vattenvolymer motsvarande två månaders medelflöde. I Zon 2 sker luftning med fyra stycken ytluftare, och den har dimensionerats efter modellen för en totalomblandad tankreaktor. I Zon 3 tillsätts metanol vilket främjar denitrifikation, och vattnet leds slutligen till Zon 4 vilket är en sandfilterbädd dimensionerad efter nödvändig filterkapacitet för att klara lakvattenflödet. Investeringskostnaderna för reningsprocessen uppskattas till 13,4 Mkr. Till detta kommer driftskostnader som uppskattas ligga kring 0,4 Mkr per år. / Water that has been contaminated by passing through a landfill is called leachate. This water needs to be treated to avoid negative environmental effects on the surrounding area. The composition of the leachate varies widely depending on the type of waste deposited in the landfill. The landfill Tippa is making plans for a process to treat its leachate locally. Tippas leachate has been characterized through 11 leachate samples collected throughout the year 2009. The results from analyzing the leachate show that the contaminants that exceed the recommended limits are; organic matter as BOD and COD, nitrogen as Ammonia and total nitrogen, as well as iron and copper. A summary of conventional technology for wastewater treatment has been made with information from various literary sources. Together with a summary of process descriptions for the leachate treatment from 18 Swedish landfills this constitutes a basis of reference for how to design a process best suited for Tippa. Through a process of selection, a modified version of SBR and Sand filtration have been selected as the most suitable technologies for local leachate treatment. The process consists of four sequent zones. Zone 1 is a storage basin that can hold volumes of up to two months worth of average flow. Zone 2 is aerated through four surface aerators and has been designed after the model for a continuously stirred tank reactor. In Zone 3 methanol is added to promote denitrification. Zone 4 is a sand filter that has been designed based on the required filter capacity. The investments costs for this process have been estimated to 13,4 Mkr, and operation costs to 0,4 Mkr per year.

Sundets avloppsreningsverk (ARV) i Växjö har fått bidrag för att genomföra en förstudie och pilotstudier för avancerad avloppsvattenrening och en av teknikerna som undersöks är aktivt kol. Användning av aktivt kol kan skapa miljöpåverkan främst på grund av energiåtgången vid tillverkning av aktivt kol. Använt aktivt kol kan återaktiveras genom regenerering för att få tillbaka dess aktiva egenskaper, då föroreningarna på använt aktivt kol destrueras. Det finns olika metoder att regenerera aktivt kol, bland annat termisk, kemisk, fotokatalytisk, elektrokemisk och biologisk regenerering. Syftet med denna studie är att analysera och beskriva de fem nämnda regenereringsmetoderna av granulerat aktivt kol (GAK) för eventuell användning vid Sundet. Resultatet tyder på att termisk regenerering har störst möjlighet att tillämpas i verkligheten bland dessa metoder eftersom termisk regenerering är mest utvecklad till att regenerera GAK i stora mängder. Metoden har även hög regenereringseffektivitet (RE). För Sundets ARV i Växjö kan termisk regenerering vara lovande eftersom förutsättningar (CO2 och ånga) som behövs för termisk regenerering finns. Mängden aktivt kol som behövs för Sundet uppskattas till 200 ton och det räcker ungefär i 1,5 år. En första grov och förenklad kostnadsuppskattning tyder på att en lokal regenerering vid Sundets ARV kan ha ekonomiska fördelar och bör undersökas vidare.

Additive manufacturing has increased in popularity in recent years partly due to the possibilities of producing complex geometries in a rapid manner. Selective laser sintering (SLS) is a type of additive manufacturing technique that utilizes polymer powder and a layer-by-layer technique to build up the desired geometry. The main drawbacks with this technique are related to the reproducibility, mechanical performance and the poor surface finish of printed parts. Surface roughness increase the risk of bacterial adhesion and biofilm formation, which is unbeneficial for parts to be used in the healthcare industry. This thesis investigated the possibility in reducing the surface roughness of SLS printed polyamide 12 with the fully automated post-processing technology PostPro3D. The postprocessing relies on chemical post-processing for smoothening of the parts’ surface. PostPro3D utilizes vaporized solvent which condenses on the printed parts causing the surface to reflow. By this roughness, in terms of unmolten particles, is dissolved and surface pores are sealed. The influence of alternating post-processing parameters; pressure, temperature, time and solvent volume was evaluated with a Design of Experiments (DoE). The roughness reduction was quantified with monitoring the arithmetic mean average roughness (Ra), the ten-point height roughness (Rz) and the average waviness (Wa) using a stylus profilometer and confocal laser scanning microscope (CLSM). The effect of post-processing on mechanical properties was evaluated with tensile testing and the effect on microstructure by scanning electron microscopy (SEM). A comparison was made between post-processed samples and a non-postprocessed reference, as well as between samples post-processed with different degree of aggressivity, with regards to the roughness values, mechanical properties and the microstructure. Results indicated that solvent volume and time had the largest effect in reducing the roughness parameters Ra and Rz, while time had the largest influence in increasing the elongation at break, tensile strength at break and toughness. The post-processing’s effect on waviness and Young’s modulus was less evident. SEM established that complete dissolution of powder particles was not achieved for the tested parameter ranges, but a clear improvement of the surface was observed for all different post-processing conditions, as compared to a non-post-processed specimen. The reduction in roughness by increased solvent volume and time was thought to be due to increased condensation of solvent droplets on the SLS-parts. The increase in mechanical properties was likely related to elimination of crack initiation points at the surface. In general, the mechanical properties experienced a wide spread in the results, this was concluded to be related to differences in intrinsic properties of the printed parts, and highlighted the problems with reproducibility related to the SLS. An optimal roughness of Ra less than 1 µm was not obtained for the tested post-processing conditions, and further parameter optimization is required. / Möjligheten att tillverka komplexa geometrier på ett snabbt sätt, har fått additiv tillverkning att öka i popularitet. Selective laser sintering (SLS) är en typ av additiv tillverkning där polymer pulver sintras samman succesivt lager för lager. Dessa lager bygger tillsammans upp den önskade geometrin. De största nackdelarna med SLS är att de tillverkade delarna har bristande mekaniska egenskaper, har brister i reproducerbarheten samt att ytan har en dålig kvalitet, den är ojämn. Ytojämnheten ökar risken för att bakterier fastnar och ett en biofilm bildas. Då produkten ska användas inom sjukvården, är det viktigt att biofilm bildning undviks. Den här uppsatsen har undersökt möjligheterna att reducera ytojämnheten av SLS-printad polyamid 12 med hjälp av kemisk efterbehandling i PostPro3D. Denna maskin är helt automatisk och åstadkommer ytbehandling genom att förånga lösningsmedel som sedan kondenserar på det SLS-printade materialet. Ytan på materialet löses upp vilket minskar ytojämnheter i form av pulver partiklar samt sluter porer på ytan. Genom att ändra på parametrarna för efterbehandlingen kan graden av aggressivitet påverkas, detta gäller tryck, temperatur, tid och lösningsmedels volym. De optimala parametrarna för att åstadkomma en jämn yta utvärderades med en Design of Experiments (DoE). Reducering av ytojämnhet mättes med hjälp av aritmetisk genomsnittlig ojämnhet (Ra), tio-punkts höjd ojämnhet (Rz) och medel-vågighet (Wa), med nålprofilometer och konfokal mikroskop. Efterbehandlingens påverkan på de mekaniska egenskaperna utvärderades i ett dragprov, medan mikrostrukturen undersöktes med svepelektronmikroskop (SEM). Ytjämnheten, de mekaniska egenskaperna och mikrostrukturen jämfördes mellan icke behandlade prover och ytbehandlade prover, med varierad grad av aggressivitet. Resultaten indikerade att tid och volym hade störst effekt på Ra och Rz, medan tid hade störst positiv inverkan på töjning, styrka och seghet. Effekten på styvheten (E-modulen) och vågigheten (Wa) var mindre uppenbar, och någon tydlig påverkan kunde inte observeras. SEM-analys visade att fullständig upplösning av partiklar på ytan inte sker för de testade behandlingarna, men en tydlig förbättring kunde ses vid jämförelse av ett obehandlat prov och ett behandlat prov. Den ökade ytjämnheten för längre tid och högre volym tros bero på en ökad kondensering av lösningsmedel på ytan under efterbehandlingen. Ökningen i mekaniska egenskaperna är troligtvis relaterade till eliminering av kritiska defekter på ytan. Generellt visade de mekaniska egenskaper en stor spridning i resultaten, detta tros bero på inneboende egenskaper i provstavarna. Denna slutsats understryker den bristande reproducerbarheten för SLS-printning. En optimal ytjämnhet antas vara ett Ra värde under 1 µm, denna ytjämnhet har inte uppnåtts med de testade efterbehandlingsparameter värdena, därför krävs ytterligare parameter optimering för att nå optimal efterbehandling.

Uranoxid (UOx) är ett energitätt material som ofta används i kärnbränsle. UOx-pulver pressas och sintras för att tillverka urandioxidkutsar som förs in i bränslestavar. Stavarna monteras slutligen ihop till ett bränsleknippe. Tillverkningsprocessens stabilitet och förutsägbarhet är viktiga. För att åstadkomma önskvärda egenskaper hos UO2-kutsarna är karaktärisering av UOx-pulvret centralt. Sintringsaktivitet är den viktigaste egenskapen när det kommer till att beskriva hur UOx-pulvret beter sig vid reduktion i högtemperatursintring. Återcyklat UO2 oxideras till U3O8 och kan användas till att styra sintringsaktiviteten tack vare dess porbildande egenskaper. Denna rapport beskriver karaktäriseringen av UOx-pulver och kuts med avseende på fysiokemiska egenskaper relaterade till sintringsaktivitet. Statistiska analyser av historiska data utfördes även och visade på en komplex relation mellan pulveregenskaper och sintringsaktivitet. Effekten av U3O8-pulver i blandningar av UO2-pulver med hög och låg sintringsaktivitet undersöktes. Att variera U3O8-batch hade ingen inverkan på diameterkrympning efter sintring utom i ett fall. Blandningar av UO2-pulver visade på avvikande egenskaper jämfört med det jungfruliga pulvret. UO2-pulvrets kemiska aktivitet undersöktes via oxidering med H2O2. Förbrukningshastigheten av H2O2 var densamma för hög- och lågaktiva UO2-pulver vid samma förhållande mellan specifik yta och lösningsvolym. / Uranium oxide (UOx) is an energy dense material commonly used in nuclear fuel. UOx powder is pressed and sintered to produce uranium dioxide (UO2) pellets which are loaded into fuel rods. The rods are then mounted together in a final nuclear fuel assembly. Stability and predictability of the manufacturing processes during UO2 pellet production is of high importance. To achieve desired properties and quality of the UO2 pellets, the ability to assess the characteristics of the UOx powder is crucial. Sinterability is the most important characteristic which describes the behavior of the UOx powder during reduction in high temperatures. Recycled uranium dioxide is oxidized into U3O8 powder which can be used to modify the sinterability due to its pore forming ability. This study describes the characterization of uranium oxide powders and pellets regarding physicochemical properties relating to sintering behavior. Statistical analyses of historical data were also performed and showed a complexity of the relation between powder properties and  sinterability. The effect of U3O8 powder in different blends of UO2 powders of high and low sinterability were analyzed. Varying U3O8 powder batch did not influence the diameter shrinkage after sintering except for one case. UO2 powder blends showed deviating behavior from their virgin powder constituents. Chemical activity of UO2 was analyzed by oxidation with H2O2. The consumption rate of H2O2 was shown to be equal for active and incative UO2 powders under equal specific surface area/solution volume ratio.

Graphene and Carbon nanotubes (CNTs) have been researched for more than a decade due to their extraordinary properties and advantages towards applications like electronics, structural re-enforcements, thermal management and energy storage. Graphene-CNT hybrid structures have been predicted to further enhance the exceptional properties and overcome some of the shortcomings of the individual materials. Advantages of a structure consisting of vertically aligned carbon nanotubes (VACNTs) covalently bonded with graphene layers have been predicted to be especially favourable for applications like TIM, supercapacitors and battery electrodes. This project investigates two growth mechanisms for obtaining Graphene-VACNT structures using scalable processes. Shortcomings of previously done research on similar structures like graphene transfer and bad CNT alignment is solved. A novel growth mechanism is also investigated to set the foundation for research into a new approach to grow Graphene-CNT hybrid structures in the future. Chemical Vapor Deposition (CVD) was the method used to grow the graphene and CNT structures. The characterization was done using optical microscopy, Scanning electron microscopy (SEM) and Raman spectroscopy. / Grafen- och kolnanorör (CNT) har forskats i mer än ett decennium på grund av deras extraordinära egenskaper och fördelar gentemot applikationer som elektronik, strukturförstärkning, termisk hantering och energilagring. Grafen-CNT hybridstrukturer har förutspåtts ytterligare förbättra de exceptionella egenskaperna och övervinna några av bristerna i de enskilda materialen. Fördelar med en struktur som består av vertikalt inriktade kolnanorör (VACNT) som är kovalent bundna med grafenskikt har förutspåtts vara särskilt fördelaktiga för applikationer som TIM, superkondensatorer och batterielektroder. Detta projekt undersöker två tillväxtmekanismer för att erhålla Graphene-VACNT-strukturer med hjälp av skalbara processer. Brister i tidigare utförd forskning om liknande strukturer som grafenöverföring och dålig CNT-anpassning är lösta. En ny tillväxtmekanism undersöks också för att lägga grunden för forskning om ett nytt tillvägagångssätt för att växa Graphene- CNT hybridstrukturer i framtiden. Chemical Vapor Deposition (CVD) var metoden som användes för att odla grafen- och CNT-strukturerna. Karakteriseringen gjordes med optisk mikroskopi, Scanning electron microscopy (SEM) och Raman-spektroskopi.

Arbetet studerade skillnaderna mellan en användning av kalciumhydroxid samtnatriumhydroxid som pH-reglerande kemikalie i en kemisk vattenreningsanläggning.Samt dess påverkan på filtreringssteg som sandfilter, aktivkol filtrering samt jonbytarfiltrering. Det behandlade hur reningsgraden påverkas sett till metallreduktion av;krom, nickel, koppar och zink. Hur slammängderna är i förhållande tillvarandramellan de olika pH-reglernade kemikalierna och slutligen hur filtreringsstegenpåverkas beroende på vilken pH-reglerande kemikalie som doserats. Resultatet förarbetet har visat på att reningsgraden minskar vid användning av natriumhydroxidsom pH-reglerande kemikalie vilket besvarar en del av syftet samt frågeställningenmed arbetet. Ytterligare har resultatet påvisat att de efterkommande filtreringsstegensom i en eventuell framtid kan implementeras leder till en reducering avmetallhalterna i vattnet, vanligen gick reduceringen inte att statistiskt säkerställa mentendenser på en reducering påvisades. Även de erhållna slammängdernareducerades vid användning av natriumhydroxid som pH-reglerande kemikalie vilketvar ett förväntat resultat sett till hypotes och litteratur. Ytterligare minskadeturbiditeten för klarfasproverna vid en natriumhydroxiddosering i förhållande till enkalciumhydroxiddosering. Arbetets resultat har således påvisat den goda möjlighetenatt ersätta den manuella doseringen av solid kalciumhydroxid som pH-reglerandekemikalie emot en automatisk dosering av natriumhydroxid erhållen i vätskeform. / This work studied the differences between the use of calcium hydroxide and sodiumhydroxide as a pH-regulating chemical in a chemical water treatment plant. As wellas its impact on filtration steps such as sand filter, activated carbon filtration and ionexchange filtration. It dealt with how the degree of purification is affected in terms ofmetal reduction of; chromium, nickel, copper and zinc. How the sludge amounts arein relation to each other between the different pH-regulated chemicals and finallyhow the filtration steps are affected depending on which pH-regulating chemical hasbeen dosed. The results for the work have shown that the degree of purificationdecreases when using sodium hydroxide as a pH-regulating chemical, whichanswers part of the purpose and the question of the work. Furthermore, the resultshave shown that the subsequent filtration steps that can be implemented in thepossible future lead to a reduction of the metal contents in the water, usually thereduction could not be statistically confirmed but tendencies of a reduction wereshown. The amounts of sludge obtained were also reduced by using sodiumhydroxide as a pH-regulating chemical, which was an expected result in terms ofhypothesis and literature. Furthermore, the turbidity of the clear phase samplesdecreased at a sodium hydroxide dosage relative to a calcium hydroxide dosage.The results of the work have thus demonstrated the good possibility of replacing themanual dosing of solid calcium hydroxide as a pH-regulating chemical with anautomatic dosing of sodium hydroxide obtained in liquid form.

This study details Roman women’s use of makeup, and the relevance of studying makeup whenexploring the history of Roman women. The study explores the relation between the use ofmakeup and female identity through texts and archaeological material. By first presenting thetypes of makeup used and the paraphernalia associated with the application of makeup, thiscontextualizes how women interacted with makeup on a day-today basis. This leads to adiscussion on who used makeup and what the use of makeup says about female identity. When analyzing women’s use of makeup, this study compares ancient texts, archaeologicalfinds, and modern chemical analysis of ancient makeup. This study argues that women ofdifferent social standings could use makeup, and that women were able to use makeup as a toolto establish some control over how they were perceived by the public. This in turn makesmakeup a way to study female agenda in antiquity. / Denna studie fokuserar på romerska kvinnors användning av smink och relevansen av attstudera smink i anknytning till romerska kvinnors historia. Studien utforskar relationen mellananvändningen av smink och kvinnlig identitet genom texter och arkeologiskt material. De olikatyperna av smink och föremålen associerade med appliceringen av smink presenteras, med syfteatt kontextualisera hur kvinnor interagerade med smink i sin vardag. Detta lägger grunden fördiskussionen om vem som använde smink och vad användningen av smink säger om kvinnorsidentitet. För att analysera kvinnors användning av smink jämför denna studie antika texter,arkeologiska fynd och modern kemisk analys av antikt smink. Denna studie argumenterar attkvinnor från olika samhällsklasser kunde använda smink, och att smink gav kvinnormöjligheten att påverka hur allmänheten såg dem. Detta gör i sin tur att smink kan ses som ettsätt att studera kvinnlig agenda under antiken.

Hydrated polysaccharide systems primarily using xylans along with mutans and alternans were studied using long atomistic simulations over a few microseconds to analyse structure-function relationships and nanoscale interactions with moisture. The influence of various structural and chemical factors such as alignment, nature of glycosidic linkage, effect of moisture / chemical substitutions was explored with a focus on structure-dynamics correlations to aid in the effective functionalisation of biomaterials for the development of a green, circular bioeconomy. The effect of initial geometry in terms of alignment of the xylan chains was observed to affect xylan chain extension and water dynamics significantly. Xylan interaction with moisture studied at high and low moisture contents showed compression along with structural locking, and evolution into segregated water-rich and polymer-rich phases respectively. The effect of chemical heterogeneity in terms of substitutions appeared to improve xylan dispersion in water resulting in faster dynamics for substituted residues with reference to unsubstituted residues along a given polymer chain. In addition, significant correlations between local hydration and polymer dynamics / structure in terms of relaxation times and order parameters was observed across differently substituted hydrated xylan systems, such that the polymer dynamics could be expressed as a local hydration water dependent component and a second partially stochastic component. In addition, the molecular structure of mixed linkage (1,3 and 1,6) as well as 1,3 linked glucans elucidated the effect of the nature of glycosidic linkage on the molecular structure of glucan oligosaccharides. A combination of glucan linkages and the ratio of different conformation states of the hydroxymethyl dihedral angle was observed to yield linear, twisted and extended structures in mutans, or helical coils of varying pitch sizes in alternans. Further modeling of structure-dynamics dependencies in hydrated xylan systems and analysis of the effect of alignment / chemical substitutions at the nanoscale is to be correlated with scattering or related experimental techniques in the future to understand the dynamics of hydrated xylan aggregates in typically aqueous solutions at varying intermediate length / timescales. In addition, the methodologies derived in this work to identify atom-specific, temporally sensitive, structural / dynamical parameters for analysing structural / dynamical variations at the nanoscale can be extended to study other hydrated biopolymeric systems. The role of substitutions, involving its polar nature and interactions with other xylans, can be extended to neutral groups such as arabinose sugars to broaden knowledge in carbohydrate science as well as being analysed further to improve effective functionalisation for tailoring physical properties influencing phenomena like aggregation / dispersion. / Hydrerade polysackaridsystem som primärt använde xylaner, mutaner och alternaner studerades med hjälp av långa atomistiska simuleringar under några mikrosekunder för att analysera struktur-funktionsförhållanden och interaktioner med fukt i nanoskala. Inverkan av olika strukturella och kemiska faktorer såsom placering, karaktären av glykosidbindning, effekten avfukt/kemiska substitutioner undersöktes med fokus på struktur-dynamiska korrelationer för att hjälpa till med en effektiv funktionalisering av biomaterial för utvecklingen av en grön, cirkulär bioekonomi. Effekten av initial geometri i termer av placering av xylan-kedjorna observerades påverka xylan-kedjeförlängningen och vattendynamiken signifikant. Xylaninteraktionen medfukt studerades vid höga och låga fukthalter och visade kompression tillsammans med strukturell låsning och utveckling till segregerade vattenrika och polymerrika faser respektive. Effekten av kemisk heterogenitet i termer av substitutioner verkade förbättra dispersionen av xylan i vatten vilket resulterade i snabbare dynamik för substituerade delar jämfört med osubstituerade delar längs en given polymerkedja. Dessutom observerades signifikanta korrelationer mellan lokal hydratisering och polymerdynamik/struktur i termer av relaxationstider och ordningsparametrar över olika substituerade hydratiserade xylansystem, så att polymerdynamiken kunde uttryckas som en lokal hydreringsvattenberoende komponent och en andra delvis stokastisk komponent. Dessutom klargjorde den molekylära strukturen av blandad koppling (1,3 och 1,6) såväl som 1,3 länkade glukaner effekten av glykosidkopplingens natur på molekylstrukturen hos glukanoligosackarider. En kombination av glukanbindningar och förhållandet mellan olika konformationstillstånd för den hydroximetyldiedriska vinkeln observerades i linjära, vridna och utsträckta strukturer som i mutaner, eller som spiralformade spolar med varierande stigningsstorlekar i alternaner. Ytterligare modellering av struktur-dynamiska beroenden i hydratiserade xylansystem och analys av effekten av inriktning/kemiska substitutioner på nanoskala ska korreleras med spridning av relaterade experimentella tekniker i framtiden för att förstå dynamiken hos hydratiserade xylanaggregat i typiskt vattenhaltiga lösningar vid varierande medellängd /tidsskalor. Dessutom kan de metoder som härrör från detta arbete för att identifiera atomspecifika, tidsmässigt känsliga, strukturella/dynamiska parametrar för analys av strukturella/dynamiska variationer på nanoskala, utvidgas till att studera andra hydratiserade biopolymera system. Substitutionernas roll, som involverar dess polära natur och interaktioner med andra xylaner, kan utvidgas till neutrala grupper som arabinossocker för att bredda kunskapen inom kolhydratvetenskap samt analyseras ytterligare för att förbättra effektiv funktionalisering för att skräddarsy fysiska egenskaper som påverkar fenomen som aggregering / dispersion. / <p>QC 2023-05-22</p>

This thesis presents an experimental research study aimed at identifying the optimal mechano-chemical surface treatment for powder metallurgy gears utilized in electric vehicles (EVs). The primary objective of the study is to determine the most effective surface treatment method in terms of enhancing gear transmission efficiency. The experiments utilise a specialized FZG test rig, which allows for comprehensive testing under realistic operating conditions. In addition, a surface roughness measurement device is used to evaluate the impact of the surface treatments on the gear's surface characteristics. The results obtained from the experiments reveal a particular type of surface treatment as the most effective among the test samples considered within the scope of the thesis, as it significantly improves gear transmission efficiency. These findings contribute to the advancement of surface treatment techniques for powder metallurgy gears used in EVs, aiding in the development of more efficient and high-performing gear systems for electric mobility. / Denna avhandling presenterar en experimentell forskningsstudie som syftar till att identifiera den optimala mekano-kemiska ytbehandlingen för pulvermetallurgiväxlar som används i elfordon (EV). Det primära syftet med studien är att fastställa den mest effektiva ytbehandlingsmetoden när det gäller att förbättra effektiviteten i växelöverföringen. Experimenten utförs med hjälp av en specialiserad FZG-testrigg, som möjliggör omfattande tester under realistiska driftsförhållanden. Dessutom används en ytråhetsmätningsanordning för att utvärdera effekten av ytbehandlingarna på kugghjulets ytegenskaper. Resultaten från experimenten avslöjar en viss typ av ytbehandling som den mest effektiva bland de testprover som betraktas inom ramen för avhandlingen, eftersom den avsevärt förbättrar växeltransmissionens effektivitet. Dessa fynd bidrar till utvecklingen av ytbehandlingstekniker för pulvermetallurgiska redskap som används i elbilar, vilket hjälper till att utveckla mer effektiva och högpresterande växelsystem för elektrisk mobilitet.

Transparenta papper tillverkade av cellulosa nanofibriller (CNF), visar stor potential att kunna ersätta petroleumbaserade plaster inom många användningsområden, till exempel för mat- och varuförpackningar. CNF, även känt som nanocellulosa, kombinerar viktiga cellulosaegenskaper, med unika egenskaper hos nanomaterial. Denna kombination av egenskaper möjliggör tillverkning av ett pappers-liknande material som uppvisar både utmärkta mekaniska egenskaper och hög transparens. Användningen av nanocellulosa är dock förknippad med diverse utmaningar, för att materialet ska kunna bli kommersiellt slagkraftigt. En av de främsta utmaningarna är nanocellulosas höga affinitet för vatten och dess höga specifika yta som försvårar hanteringen av materialet. Avvattningen av nanocellulosadispersioner, för att tillverka transparenta papper, kan ta upp till flera timmar. För att övervinna detta hinder, har avdelningen för Fiberteknologi vid KTH tillsammans med BillerudKorsnäs AB, nyligen utvecklat en metodik för att skapa så kallade själv-fibrillerande fibrer (SFFer). Dessa fibrer möjliggör en snabbavvattnad papperstillverkningsprocess med makroskopiska vedbaserade fibrer, som efter tillverkning av pappret omvandlas till ett nanocellulosapapper, det vill säga ett nanopapper. För att erhålla SFFer krävs det att höga koncentrationer av karboxyl- och aldehydgrupper introduceras i cellulosafibrerna. Införandet av dessa funktionella grupper, möjliggör självfibrilleringen då SFFerna utsätts för moderata alkali-koncentrationer. I den ursprungliga studien som utfördes av Gorur m.fl., introducerades de funktionella grupperna med hjälp av sekventiell TEMPO- och periodatoxidation. I detta examensarbete, har alternativa kemiska metoder för att introducera samma kemiska funktionalitet som TEMPO-periodatsystemet undersökts. Huvudsyftet med arbetet är att besvara frågan: Hur påverkar olika kemiska behandlingar vid SFF tillverkningen, de kemiska och fysikaliska egenskaperna hos de modifierade fibrerna, samt de slutgiltiga pappersegenskaperna? För att besvara frågan, preparerades fibrer med liknande karboxyl- och aldehydinnehåll med hjälp av följande tre kemiska metoder: 1) TEMPO- följd av periodatoxidation (detta kommer att användas som referenssystem); 2) periodat- följd av kloritoxidation; 3) karboxymetylering följd av periodatoxidation. Egenskaperna hos fibrerna undersöktes med avseende på aldehyd- och karboxylinnehåll, avvattningspotential och förmåga att självfibrillera. Papper tillverkades med hjälp av en vakuumfiltreringsuppställning och följande egenskaper undersöktes hos pappret: mekaniska egenskaper (dragstyrka, brottsyrka och Young’s modul); optiska (transparens och ytreflektion); samt syrgaspermeabilitet. De erhållna fibrerna från samtliga tre kemiska modifieringar visade på självfibrillerande egenskaper i alkaliska lösningar. Detta beteende styrker hypotesen att ett strategiskt införande av ett högt karboxyl- och aldehydinnehåll leder till självfibrillerande fibrer. Transparenta papper tillverkade av fibrer som utsatts för TEMPO-periodatoxidation samt klorit-periodatoxidation, visade på utmärkta mekaniska egenskaper, hög transparens och bra barriäregenskaper - jämförbara med vad som vanligen kan noteras hos papper tillverkat av nanocellulosa. Samtliga egenskaper förbättrades ytterligare efter fibrillering av fibrerna i papperen. De karboxymetylerade-periodatoxiderade materialet, å andra sidan, uppvisade andra egenskaper jämfört med de två, tidigare nämnda, metoderna. TEMPO-periodat- och periodat-klorit-pappersmassan var halvgenomskinlig och geléliknande, medan den karboxymetylerade-periodatoxiderade massan var mer lik det omodifierade materialet. Detsamma gällde det tillverkade pappret som liknade ett konventionellt papper. Det var inte heller möjligt att åstadkomma en fibrillering av det karboxymetylerade-periodatoxiderade-pappret som utsattes för behandling med alkaliska lösningar. Avvattningstiden vid papperstillverkningen varierad mellan 4 och 60 sekunder, och karboxymetylering-periodat oxidation visade på snabbast avvattningstid. Den förlängda avvattningstiden i jämförelse med studien utförd av Gorur m.fl., tros främst bero på att ett filtreringsmembran med mindre porer användes på vakuumfiltreringsuppställningen, istället för en avvattningsvira som tidigare använts. Sammanfattningsvis så har det visat sig möjligt att tillverka självfibrillerande fibrer med hjälp av samtliga tre undersökta kemiska modifieringar. SFFer möjliggör tillverkning av snabbavvattnade transparenta nanocellulosapapper och visar på så vis på hög potential att kunna ersätta olje-baserade plaster till många förpackningsapplikationer. / Transparent papers made from cellulose nanofibrils (CNF), derived from e.g. wood, show great potential to replace petroleum-based plastics in many application areas, such as packaging for foods and goods. CNF, also known as nanocellulose, combine important cellulose properties with the unique features of nanoscale materials, gaining paper-like materials with outstanding mechanical properties and high transparency. However, nanocellulose faces various challenges in order to make the products commercially competitive. One of the main challenges is accompanied with nanocelluloses’ high affinity for water, which makes processing difficult. Dewatering of a nanocellulose dispersion in order to produce transparent paper may take up to several hours. To overcome this obstacle, the Fibre technology division at KTH Royal Institute of technology and BillerudKorsnäs AB have recently developed a new concept of self-fibrillating fibres (SFFs). This material enables fast-dewatering papermaking using fibres of native dimensions and conversion into nanocellulose after the paper has been prepared. In order to obtain SFFs, proper amounts of charged groups and aldehyde groups need to be introduced into the cellulose backbone. When SFFs are exposed to high alkali concentration, i.e. &gt; pH=10, the fibres self-fibrillates into CNFs. In the original study, the functional groups were introduced through sequential TEMPO oxidation and periodate oxidation. In this work, alternative chemical routes have been examined to prepare SFFs with the same functional groups as introduced with the TEMPO-periodate system. The aim of the thesis has been to answer: how does different chemical routes to prepare transparent nanopaper made from SFFs affect the chemical and physical properties of the modified fibres, as well as the final physical properties of the transparent papers? To answer the question, fibres with similar carboxyl and aldehyde contents were prepared using three chemical routes: 1) TEMPO oxidation followed by periodate oxidation (which was used as reference system); 2) periodate oxidation followed by chlorite oxidation; 3) carboxymethylation followed by periodate oxidation. The properties of the fibres were examined regarding aldehyde and carboxyl content, dewatering potential and self-fibrillating ability. Papers were produced using a vacuum filtration set-up and the properties investigated were the mechanical; tensile strength, strain at failure and Young’s modulus, the optical properties; transparency and haze, as well as the oxygen permeability. In order to investigate the impact of the fibrillation of the papers, the properties were measured for both unfibrillated and fibrillated samples. Furthermore, the gravimetric yield after each chemical modification procedure was examined, as well as the dewatering time during sheet making. Fibres obtained from all three chemistries demonstrated self-fibrillating properties in alkaline solutions. This strengthens the hypothesis that the strategical introduction of aldehydes and carboxyl groups is the main feature responsible for the self-fibrillating ability of the fibres. Transparent papers made from fibres treated through TEMPO-periodate oxidation and periodate-chlorite oxidation showed excellent mechanical, optical and barrier properties, comparable to those seen in nanocellulose papers. The properties were further increased after fibrillation. The carboxymethylated-periodate oxidized fibres, on the other hand, behaved differently from the others. While the TEMPO-periodate and periodate-chlorite pulp was semi-translucent and gel-like, the carboxymethylated-periodate oxidized fibres resembled more the unmodified material. Likewise, the properties of those papers resembled conventional paper and no fibrillationwas experienced after immersing the papers in alkaline solution, according to the same protocol developed for the other two chemistries. The dewatering time during sheet making ranged from 4–60 seconds (carboxymethylation-periodate oxidation showing the fastest dewatering rates). The increased dewatering time compared to earlier studies is believed to mainly be due to the use of a filtration membrane on the vacuum filtration set-up, instead of a metallic wire with larger pores. Overall, SFFs was successfully produced using three different chemical routes. SFFs enables production of fast-dewatering transparent nanocellulose papers that shows the potential to replace oil-based plastics in many packaging applications.