The effect of dispersion coated broke on water circulation
No Thumbnail Available
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Kemian tekniikan korkeakoulu |
Master's thesis
Author
Date
2023-08-22
Department
Major/Subject
Fibre and Polymer Engineering
Mcode
CHEM3024
Degree programme
Master's Programme in Chemical, Biochemical and Materials Engineering
Language
en
Pages
75 + 19
Series
Abstract
The internationally growing demand for renewable packaging materials has increased the need to develop new alternatives for extrusion coatings. Dispersion coatings are considered to be a promising competitor and a greener alternative. As the interest towards dispersion coated products has increased in the last ten years, the proper recycling of these products must be taken into consideration. However, the effects of the dispersion coated broke on water circulation in the board- or papermaking process are still unclear. The aim of this thesis was to gain more knowledge on the effect of dispersion coated broke on water circulation. The literature review focused on dispersion coatings with more detailed chapters about coating materials, broke handling process including possible problems caused by coated broke and future prospects of dispersion coatings. Based on the literature review, raw materials of the dispersion coating, especially latex binders, can cause problems in papermaking process. The experimental part focused on recirculation of white water of dispersion coated broke. The white water was circulated four times in order to dilute the dispersion coated broke. The effects of three different dispersion coating samples on the white water were studied. First the dispersion coatings were applied on commercial board sample and then repulped and formed into new sheets simultaneously collecting the white water samples. Based on the results of the experimental part, increased concentration of dis-solved and colloidal materials in white water was observed. Also, the number of stickies increased in part of the samples and FTIR results hint that stickies may have similar composition to dispersion coating. Therefore, it can be stated that dispersion coated broke affects water circulation, but the effects did not seem dramatic.Uusiutuvien pakkausmateriaalien kansainvälisesti kasvava kysyntä on lisännyt tarvetta kehittää uusia vaihtoehtoja ekstruusiopäällysteille. Dispersiopäällysteitä pidetään lupaavana kilpailijana ja ekologisempana vaihtoehtona. Kiinnostus dispersiopäällysteitä kohtaan on lisääntynyt viimeisen kymmenen vuoden aikana, jolloin myös tuotteiden kierrätettävyyteen tulee kiinnittää huomiota. Dispersiopäällysteiden vaikutukset vesikiertoon kartongin- ja paperinvalmistusprosesseissa ovat vain vähän tutkitut. Tämän diplomityön tavoitteena oli saada lisää tietoa dispersiopäällystetyn hylyn vaikutuksesta paperi- tai kartonkikoneen vesikiertoon. Kirjallisuuskatsaus keskittyi dispersiopäällysteisiin, hylyn käsittelyprosessiin, vesikiertoon sekä dispersiopäällysteiden tulevaisuuden näkymiin. Kirjallisuuskatsauksen perusteella dispersiopäällysteiden raaka-aineet voivat aiheuttaa ongelmia paperin valmistusprosessissa. Kokeellinen osa keskittyi dispersiopäällystetyn hylyn veden kierrätykseen. Työssä tutkittiin kolmen eri kaupallisen dispersiopäällysteen vaikutusta vesikiertoon. Nollavettä kierrätettiin neljä kertaa dispersiopäällystetyn hylyn laimentamiseksi. Ensimmäisenä kaupallinen kartonkinäyte päällystettiin dispersiopäällysteellä, jonka jälkeen näytteet pulpperoitiin ja saadusta massasta tehtiin uusia arkkeja keräten samalla nollavesinäytteitä. Tulosten perusteella havaittiin, että kolloidisten ja liuenneiden aineiden määrä lisääntyi kiertovedessä. Myös tahmojen määrä lisääntyi osassa näytteissä ja FTIR tulokset viittaavat siihen, että tahmoilla voi olla samanlainen koostumus kuin dispersiopäällysteellä. Tuloksien pohjalta voidaan siis päätellä, että dispersiopäällysteellä on vaikutusta vesikiertoon.Description
Supervisor
Paltakari, JouniThesis advisor
Toppila, MarjaanaHiltunen, Eero
Keywords
dispersion coating, dispersion coated broke, broke handling process, water circulation, white water, stickie
