Interaction of thickeners with pigments in paper coating colors

Thumbnail Image

URL

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Helsinki University of Technology | Diplomityö
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author

Authors

Date

2008

Department

Puunjalostustekniikan laitos

Major/Subject

Paperi- ja painatustekniikka

Mcode

Puu-21

Degree programme

Language

en

Pages

112 s. + liitt. 22

Series

Abstract

Tämän diplomityön tarkoituksena oli tutkia paksuntajien ja pigmenttien vuorovaikutusta sekä näiden vuorovaikutuksien suhdetta paperin päällystyspastan reologisiin ominaisuuksiin ja vesiretentioon. Tutkitut paksuntajat tai paksuntajaluokat olivat karboksimetyyliselluloosa (CMC), alkalipaksunevat emulsiot (ASE), hydrofobisesti modifioidut alkalipaksunevat emulsiot (HASE) ja hydrofobisesti modifioidut uretaanipohjaiset emulsiot (HEUR). Tutkimuksessa tarkasteltiin kahta yleisintä pigmenttiä, eli jauhettua kalsiumkarbonaattia (GCC) ja kaoliinia. Kirjallisuustarkastelussa käsiteltiin päällystyspastan virtauskäyttäytymistä teräpäällystyksessä, pastan komponentteja ja paksuntajien toimintaa pastassa. Kirjallisuuden mukaan kaikki tässä työssä tutkitut paksuntajat adsorboituvat pigmentteihin. Paksuntajien on havaittu adsorboituvan voimakkaammin kaoliiniin kuin jauhettuun kalsiumkarbonaattiin. Adsorption kasvaessa pigmenttipartikkelien silloittumisen on oletettu kasvavan. Silloittamisen on arveltu olevan kaikkien tutkittujen paksuntajien paksuntamismekanismi. CMC:lle on ehdotettu muitakin mekanismeja. Päällystyspastan vesiretention on havaittu riippuvan paperin pintaan muodostuvan immobilisoituneen pastakerroksen tiheydestä, pastan vesifaasin viskositeetista sekä paksuntajan konsentraatiosta ja hydrofiilisuudesta. Paksuntajien adsorptio pigmentteihin määritettiin ultrasentrifugin, kenttävirtausfraktioinnin (FFF) ja kokoekskluusiokromatografian (SEC) avulla. Kaikki tutkitut paksuntajat adsorboituivat voimakkaammin kaoliiniin kuin jauhettuun kalsiumkarbonaattiin. ASE- ja HASE-paksuntajien korkean moolimassan jakeet adsorboituivat hanakimmin. Dispergointiaineiden ei havaittu desorboituvan paksuntajien adsorboituessa. Adsorption ja reologisten ominaisuuksien määritysten perusteella HASE-paksuntajan todettiin muodostavan hanakammin rakenteita kaoliinin kuin jauhetun kalsiumkarbonaatin kanssa. Pigmenttien silloittamisesta ei sen sijaan löydetty selviä todisteita CMC:n ja ASE-paksuntajien tapauksissa. Niiden paksuntamismekanismit vaikuttivat kuitenkin perustuvan vuorovaikutukseen pigmenttien kanssa. Päällystyspastan vesiretention havaittiin riippuvan vesifaasin viskositeetista, paksuntajan konsentraatiosta ja immobilisoituneen pastakerroksen tiheydestä. Paksuntajan adsorptio pigmenttiin voi vaikuttaa vesifaasin viskositeettiin ja immobilisoituneen kerroksen tiheyteen.

Description

Supervisor

Paltakari, Jouni

Thesis advisor

Seyffer, Hermann

Keywords

coating color, päällystyspasta, thickener, paksuntaja, pigment, pigmentti, adsorption, adsorptio, rheology, reologia, viscosity, viskositeetti, water retention, vesiretentio, CMC, CMC, ASE, ASE, HASE, HASE, HEUR, HEUR

Other note

Citation

Permanent link to this item

https://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-2020120554203

Collections

[dipl] Teknillinen korkeakoulu / TKK