In this thesis, two MFC based films Carboxymethylated-Microfibrillated Cellulose (MFC) and Enzymatic-MFC were characterized and metalized in order to improve the barrier properties at high relative humidity. Several methods were used for the characterization process, which were Atomic Force Microscopy (AFM), Contact Angle (CA), Energy Dispersive Spectra (EDS), Light Microscopy (LM), Scanning Electron Microscopy (SEM), and Oxygen Transmission Rate (OTR). Physical Vapor Deposition (PVD) system was used for the metalization of film, a thin layer of aluminium with a thickness of 200 nm was deposited on the films. The results revealed that ENZ-MFC exhibit a higher roughness and lower OTR values, compared to CM-MFC. The contact angle values proved that both non-metalized MFC films exhibited a hydrophilic surface with values around 50 degrees. SEM and EDS images showed that both films exhibited surface defects with dimensions in the order of a micrometer. The best barrier improvement by metalization was achieved for the metalized CM-MFC, where the OTR values were decreased by one order of magnitude after metalization. However, for ENZ-MFC metalization did not improve OTR at high RH. The protective layer was successfully protecting the MFC film as long as the surface roughness of the film was not too high. The limit is between 40 and 140nm (in root mean square roughness values). / I denna avhandling karakteriserades två MFC-baserade filmer Carboxymethylated-MFC och Enzymatic-MFC som metalliserades för att förbättra barriäregenskaperna vid hög relativ fuktighet. Flera metoder har används för karaktäriseringsprocessen, vilka var Atomic Force Microscopy (AFM), Contact Angle (CA), Energy Dispersive Spectra (EDS), Light Microscopy (LM), Scanning Electron Microscopy (SEM), och Oxygen Transmission Rate (OTR). Physical Vapor Deposition (PVD) systemet användes för metalliseringen av filmerna, där ett tunt skikt aluminium med en tjocklek av 200 nm deponerades. Resultaten visade att ENZ-MFC har högreråhet och lägre OTR-värden jämfört med CM-MFC. Kontaktvinkelvärdena påvisade att bådaicke-metalliserade MFC-filmer har en hydrofil yta med värden omkring 50 grader. SEM- och EDS-bilder visade att båda filmerna har ytdefekter i storleksordningen en mikrometer. Den bästa barriärförbättringen genom metallisering uppnåddes för den metalliserade CM-MFC, där OTR-värdena minskade med en storleksordning efter metallisering. För ENZ-MFCförbättrade dock metallisering inte OTR vid hög RH. Det skyddande skiktet skyddar effektivt MFC-filmen så länge som filmens ytråhet inte var för hög. Gränsen är intervallet mellan 40 och140 nm (Kvadratiskt medelvärde för ytråhet).
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kau-62886 |
| Date | January 2017 |
| Creators | Kadhim, Yasser |
| Publisher | Karlstads universitet, Institutionen för ingenjörsvetenskap och fysik |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | English |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
Page generated in 0.0021 seconds