Plybond chemistry for multiply board

 |  Login

Show simple item record

dc.contributor Aalto-yliopisto fi
dc.contributor Aalto University en
dc.contributor.advisor Hietaniemi, Matti
dc.contributor.author Laine, Jaana
dc.date.accessioned 2018-10-05T07:14:09Z
dc.date.available 2018-10-05T07:14:09Z
dc.date.issued 2018-10-02
dc.identifier.uri https://aaltodoc.aalto.fi/handle/123456789/34192
dc.description.abstract The consumption of multiply packaging boards has vastly increased. To save environment and materials, the consumption of recycled fibers has grown at the same time. However, recycled fibers are poor in quality. Especially Z-directional tensile between plies is difficult to improve and lower quality fibers address more challenges. The aim of the thesis was to establish reliable way to make multiply sheets in laboratory environment, using the latest z-directional strength improving techniques. Both folding boxboard (FBB) and testliner sheets were formed with dynamic sheet former (DSF). At the same time, the best performing plybond chemistry was under study. A nonionic spray starch was introduced between top/middle and middle /bottom plies of FBB. Anionic, amphoteric and cationic strength chemicals were tested in the spray starch. Z-strength was tested, and the retention of starch granules was observed microscopically. The study showed, that multiply sheets including special layers were possible to form, but the time-consuming forming of several layers needs some alteration. Results revealed, that the spray starch alone promotes strength. The strength of FBB was improved by 23 % with combination of spray starch, low amount of cationic starch and amphoteric polymer carrying relatively low anionic charge. Starch granules were detected between layers. Also, anionic chemical was found to improve strength when sufficient amount of cationic starch was added into the pulp. An aqualayer consisting of refined pulp, cationic starch and cationic, anionic or amphoteric strength chemical was introduced between testliner plies. Testliner was tested for burst, short span compression SCT and Z-strength. It was seen that refined pulp had strength improving tendency. Anionic strength chemistry was found to improve the z-strength of testliner even further. The burst strength and SCT of test liner were also improved. In this study charge of the strength chemical was not dictating property. en
dc.description.abstract Pakkauskartonkien kulutus on kasvanut merkittävästi ja samaten kiertokuidun ja matala tiheyksisen kemi-hierteen (CTMP) käyttö pakkausmateriaalina, tarkoituksenä säästää ymäristöä ja tehostaa materiaalien käyttöä. Riittävä kerrostenvälinen z-suuntainen lujuus on vaikea toteuttaa ja kiertokuidun heikentyvä laatu sekä kemi-hierteen entistäkin alhaisempi tiheys vaikeuttaa lujuuden saavuttamista entisestään. Työn tavoitteena oli luoda luotettava laboratoriomittakaavainen monikerroskartonkien valmistustapa käyttäen uusimpia, kerrosten välistä lujuutta parantavia tekniikoita. Sekä taivekartongin että lainerin valmistusta testattiin dynaamisella arkkimuotilla. Samanaikaisesti testattiin erilaisia lujuuspolymeereja etsien parasta kerrostenvälistä lujuutta parantavaa yhdistelmää. Taivekartongin kerrosten väliin ruiskutettiin veteen sekoitettua keittämätöntä natiivia maissitärkkelystä, johon oli sekoitettu joko anionista, kationista tai amfoteerista lujuuspolymeeriä. Arkkien lujutta testattiin mittaamalla z-lujuus ja arkkien poikkileikkeet kuvannettiin, jotta saatiin todistettua tärkin asettuminen kerrosten rajapintaan. Tulokset osoittivat, että monikerroskartonkia oli mahdollista valmistaa uudella menetelmällä, mutta arkintekoon kuluva aika saattoi olla liian pitkä. Tulokset osoittivat, että spray-tärkki itsessään parantaa jonkin verran lujuutta. Amfoteerisen polymeerin, spray-tärkin ja kationisen massatärkin yhdistelmällä lujuus parani jopa 23 % referenssiin verrattuna. Kuvantamalla saatiin todistettua tärkkipartikkeleiden sijoittuminen kerrosten rajapintaan. Myös anioninen lujuuskemikaali paransi merkittävästi lujuutta kun tärkin määrä kaksinkertaistettiin. Kiertokuidusta valmistetun lainerin pintakerrosten väliin ruiskutettiin vesikerros, joka koostui jauhetusta massasta, kationisesta tärkistä sekä anionisesta, kationisesta tai amfoteerisesta lujuuspolymeeristä. Lujuus testaattin mittaamalla z-lujuus, puhkaisulujuus sekä puristuslujuus (SCT). Tulokset osoittivat, että jauhettu massa yksinään parantaa huomattavasti Z-suuntaista lujuutta, anionisen kemikaalin lisätessä tätä vaikutusta. Z-lujuuden parantuminen ei tapahtunut muiden lujuusominaisuusien kustannuksella. Myös puhkaisu- ja puristuslujuus paranivat jonkin verran. Tässä tutkimuksessa tärkkimäärän nosto näkyi anionisen polymeerin tehoa nostavana tekijänä, vaikka lujuuspolymeerien varauksien suuruudella ei havaittu olevan johdonmukaista merkitystä. fi
dc.format.extent 77+17
dc.format.mimetype application/pdf en
dc.language.iso en en
dc.title Plybond chemistry for multiply board en
dc.title Monikerroskartongin lujuuskemia fi
dc.type G2 Pro gradu, diplomityö fi
dc.contributor.school Kemian tekniikan korkeakoulu fi
dc.subject.keyword dry strength en
dc.subject.keyword spray en
dc.subject.keyword aqualayer en
dc.subject.keyword testliner en
dc.identifier.urn URN:NBN:fi:aalto-201810055274
dc.programme.major Fibre and polymer engineering fi
dc.programme.mcode CHEM3024 fi
dc.type.ontasot Master's thesis en
dc.type.ontasot Diplomityö fi
dc.contributor.supervisor Paltakari, Jouni
dc.programme Master's Programme in Chemical, Biochemical and Materials Engineering fi
dc.location PK fi
local.aalto.electroniconly yes
local.aalto.openaccess yes


Files in this item

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record

Search archive


Advanced Search

article-iconSubmit a publication

Browse

My Account