aalto1 untyped-item.component.html
Optimization of wet strength resin in the tissue paper making process
Loading...
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
School of Chemical Engineering |
Master's thesis
Authors
Lemström, Micaela
Date
Department
Major/Subject
Mcode
Degree programme
Language
en
Pages
68
Series
Abstract
Wet strength is needed in tissue products such as kitchen towels, to bring strength when re-wetted. PAE resin are the most commercially used and their efficiency can be investigated by their ability to adsorb onto the fibres in the forming section of the paper machine and their reactivity during drying. By achieving good adsorption and reactivity, wet strength in the final paper can be reached.
In this thesis, process parameters affecting the efficiency of the wet strength resin were defined. These were specific to the paper machine investigated in this work. The objective was to analyse process parameters to enhance the performance of the wet strength resin. Measurements were conducted from the process to determine these parameters. Based on these measurements and literature, laboratory testing was performed to analyse the effect of resin dilution, pH, and anionic cofactor the on wet strength resin performance. The objective was to optimize these for ideal resin efficiency and achieve higher wet strength. Laboratory testing was conducted by varying the resin dilution, increasing the pH, and adding an anionic cofactor to balance the cationic demand and enhance the wet strength. The resin efficiency was defined based on zeta potential and tensile measurements. Charge balancing and the effect of an anionic cofactor was defined based on cationic demand, zeta potential, and tensile measurements.
The results showed that the resin efficiency is affected by resin dilution, pH conditions, and addition of an anionic cofactor. The most efficient resin adsorption and highest wet strength was achieved with the highest diluted resin. In optimal pH conditions, the wet strength was increased indicating that a higher wet strength could be achieved with lower dosages of wet strength resin. The effect of the anionic cofactor is highly dependent on the dosage ratio and charge balance. It was possible to balance the cationic demand with the use of an anionic cofactor. The dry and wet tensile strength was also increased when optimal dosage ratio of the anionic cofactor was reached.
Våtstyrka behövs i produkter som hushållspapper för att ge styrka när de kommer i kontakt med vatten. PAE-hartser är de mest kommersiellt använda och deras effektivitet kan undersökas genom deras adsorptionsförmåga på fibrer i formningssektionen av pappersmaskinen och deras reaktivitet under torkning. Genom att uppnå god adsorption och reaktivitet kan våtstyrka i det slutliga pappret uppnås.
I denna avhandling definierades processparametrar som påverkar effektiviteten hos våtstyrkemedel. Dessa var specifika för pappersmaskinen som undersöktes i detta arbete. Målet var att analysera processparametrar för att förbättra prestandan hos våtstyrkemedel. Mätningar från processen utfördes för att avgöra dessa parametrar. Baserat på dessa mätningar och litteratur utfördes laboratorietester för att analysera effekten av utspädning, pH och laddningsbalans på våtstyrkemedlets prestanda. Målet var att optimera dessa för att uppnå optimal effektivitet och högre våtstyrka. Laboratorietester utfördes genom att variera utspädningen av våtstyrkemedlet, öka pH och tillsätta en anjonisk kofaktor för att balansera den katjoniska efterfrågan och förstärka våtstyrkan. Våtstyrkemedlets effektivitet definierades baserat på zeta potential och torr- och våt draghållfasthetsmätningar. Laddningsbalans och effek-ten av en anjonisk kofaktor definierades baserat på katjonisk efterfrågan, zeta potential och torr- och våt draghållfasthetsmätningar.
Resultaten visade att våtstyrkemedlets effektivitet påverkas av utspädning, pH-förhållanden och tillsats av en anjonisk kofaktor. Den mest effektiva adsorptionen och högsta våtstyrkan uppnåddes med det mest utspädda våtstyrkemedlet. Under optimala pH-förhållanden ökade våtstyrkan, vilket indikerar att en högre våtstyrka kan uppnås med lägre doser av våtstyrkemedel. Effekten av den anjoniska kofaktorn är starkt beroende av doseringsförhållandet och laddningsbalansen. Det var möjligt att balansera den katjoniska efterfrågan med tilläggning av en anjonisk kofaktor. Torr- och våt draghållfastheten ökade också när den optimala dosen av den anjoniska kofaktorn uppnåddes.
Description
Supervisor
Maloney, ThaddeusThesis advisor
Karttunen, KariKruizenga, Udo