Laboratory-scale analysis of wet paper rheology
No Thumbnail Available
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Helsinki University of Technology |
Diplomityö
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Instructions for the author
Authors
Date
2006
Department
Major/Subject
Paperitekniikka
Mcode
Puu-21
Degree programme
Language
en
Pages
98+
Series
Abstract
Työn tavoitteena oli kehittää työmenetelmä märän paperin lujuuden ja ajettavuuden arvioimiseen laboratorio-mittakaavassa. Tavoitteena oli myös etsiä paperin raaka-aineita ja kemikaaleja, joilla on positiivinen vaikutus märän paperin vetojäykkyyteen ja virumaan. Laboratorio-mittauksista saadut tulokset ovat hyödyllisiä arvioitaessa paperikoneen ajettavuutta puristin- ja kuivatusosan välillä. Sekä pintajännitysvoimat että kuitusegmenttien aktivaatio vahvistavat märkää paperirataa. Märässä paperissa sitoutuminen tapahtuu pääasiassa pintajännitysvoimien välityksellä, jotka vetävät kuituja lähemmäksi toisiaan paperin kuivuessa. Pintajännitysvoimat antavat märälle paperille sen vetolujuuden. Kuitusegmentit aktivoituvat, kun paperi kuivuu jännityksen alla eli kun kuivumiskutistuma on estetty. Aktivoitumisessa kiharaiset kuitusegmentit suoristuvat mahdollistaen suuremman kuormituksen. Aktivoitumisen vaikutukset paperin vetojäykkyyteen olivat nähtävissä tässä tutkimuksessa. Hienoaine vaikuttaa paperimassan ja paperin ominaisuuksiin. Hienoaine parantaa mm. sidosmuodostumista, aktivoitumista ja lisää sitoutumispinta-alaa. Hienoaines kasvattaa märän kuituverkoston pintajännitysvoimia, jotka parantavat kuitujen sitoutumiskykyä. Vetojäykkyys- ja virumamittaukset eri kosteuspitoisuuksissa tehtiin KCL Elviira -koelaitteella. Näytteet valmistettiin mekaanisesta massasta (TMP) ja armeerausmassana käytettiin mäntysellua (KP). Laboratoriokokeet koostuivat osioista A ja B. A-osiossa, parametreiksi valittiin TMP:n ja KP:n hienoainepitoisuudet sekä KP:n jauhatusaste. B-osiossa, testattiin kuutta eri kemikaalia, joilla oli erilainen vaikutusmekanismi märkälujuuteen. Märät koearkit valmistettiin dynaamisella arkkiformerilla. A-osiossa, sekä TMP- että KP-hienoaine paransivat (lyhyempi venymä) märän paperin virumisominaisuutta. Myös pelkästä TMP:stä valmistettu paperi antoi hyviä tuloksia, mutta KP:n lisäyksellä tai jauhatuksella ei havaittu olevan vaikutusta virumaan tai vetojäykkyyteen. B-osiossa, kemikaalit, joilla oli suuri varaustiheys tai kyky muodostaa kovalenttisia sidoksia, paransivat eniten märän paperin virumaa (lyhyempi venymä). Erityisesti virumamittauksista saadut tulokset olivat käyttökelpoisia märän paperin käyttäytymisen arvioimiseen.Description
Supervisor
Paulapuro, HannuThesis advisor
Tanaka, AtsushiKeywords
wet paper, märkä paperi, rheology, reologia, tensile stiffness, viruminen, creep, vetojäykkyys, wet runnability, märkäajettavuus