Characterisation and removal of gas in papermaking

No Thumbnail Available
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Doctoral thesis (article-based)
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Date
2008-01-18
Major/Subject
Mcode
Degree programme
Language
en
Pages
51, [21]
Series
Reports / Helsinki University of Technology, Laboratory of Paper and Printing Technology. Series A, 30
Abstract
The objective of this dissertation was to characterise gas in papermaking and to study the effects of centrifugal force on flotation fibre recovery and the removal of gases from fibre suspensions. In order to reach these goals, laboratory and pilot paper machine trials with dispersed and precipitated gas bubbles were carried out. Laboratory and mill trials subjecting the fibre suspension to centrifugal force were also made. Entrained gas bubbles had mostly adverse effects on papermaking, which was to be expected from previous studies reported in the literature. Even quite low entrained gas contents were found to affect papermaking. Precipitated gas bubbles appeared to have largely the same effect on papermaking as dispersed gas bubbles. However, differences were found in their effects on tear and wet tensile strength. In this study, centrifugal force was found to remove gas bubbles effectively, so it can be used to remove gas from a papermaking fibre suspension. Centrifugal force did not remove dissolved gas effectively, but with correct process design sufficient removal of entrained air should be enough. In addition, it is possible to remove dissolved gas with centrifugal force with the help of turbulence or vacuum. According to the results in this study, centrifugal force cannot be used to improve flotation fibre recovery.

Väitöskirjan tavoitteena oli selvittää kaasujen käyttäytymistä paperinvalmistuksessa sekä tutkia keskipakovoiman vaikutusta kuitujen flotaatiotalteenottoon ja kaasujen poistoon kuitususpensiosta. Tavoitteen saavuttamiseksi tehtiin dispergoiduilla ja saostetuilla kaasukuplilla laboratorio- ja koepaperikonekokeita. Lisäksi kuitususpensiolle tehtiin laboratorio- ja tehdaspaperikonekokeita, joissa käytettiin keskipakovoimaa kaasun poistossa. Kuplamaisella ilmalla oli enimmäkseen haitallisia vaikutuksia paperinvalmistuksessa, mikä oli odotettavissa kirjallisuudessa olevien aikaisempien tutkimusten perusteella. Jopa hyvin pienillä kuplamaisen ilman pitoisuuksilla oli haitallisia vaikutuksia. Saostuneilla ilmakuplilla oli pitkälti samat vaikutukset kuin dispergoituneilla ilmakuplilla, kuitenkin repäisy- ja märkävetolujuudessa oli eroja. Tutkimuksessa havaittiin, että keskipakovoiman avulla voidaan poistaa tehokkaasti kaasukuplia, joten se soveltuu hyvin kaasukuplien poistoon kuitususpensiosta. Keskipakovoima ei poistanut liuennutta kaasua, mutta prosessin oikealla suunnittelulla kuplamaisen kaasun poistamisen pitäisi riittää. Lisäksi liuennut kaasu voidaan poistaa keskipakovoimalla, kun käytetään apuna turbulenssia tai alipainetta. Tutkimuksen tulosten perusteella keskipakovoimaa ei voida käyttää tehostamaan kuitujen flotaatiotalteenottoa.
Description
Keywords
papermaking, gas, air, degassing, deaeration, flotation, paperinvalmistus, kaasu, ilma, ilmanpoisto, kaasunpoisto, flotaatio
Other note
Parts
  • Topi-Matti Helle, 2000, Effect of centrifugal force on flotation of air bubbles onto fibres and fillers, Paperi ja Puu, volume 82, number 4, pages 251-254. [article1.pdf] © 2000 Paperi ja Puu Oy. By permission.
  • Topi-Matti Helle, Paul Meinander, and Hannu Paulapuro, 1998, Removal of entrained air from white water by application of centrifugal force, Paperi ja Puu, volume 80, number 5, pages 379-382. [article2.pdf] © 1998 Paperi ja Puu Oy. By permission.
  • Topi-Matti K. Helle, Paul O. Meinander, Risto J. Nykänen, Kimmo S. Molander, and Hannu V. Paulapuro, 1999, Air removal mill trials using pomp deaerator, Tappi Journal, volume 82, number 6, pages 146-149. [article3.pdf] © 1999 by authors.
  • Topi-Matti Helle, 2000, Qualitative and quantitative effects of gas content on papermaking, Paperi ja Puu, volume 82, number 7, pages 457-463. [article4.pdf] © 2000 Paperi ja Puu Oy. By permission.
  • Topi-Matti Helle and Hannu Paulapuro, 2004, Effect of precipitated gas bubbles in papermaking, Appita Journal, volume 57, number 6, pages 444-447. [article5.pdf] © 2004 Appita. By permission.
Citation
Permanent link to this item
https://urn.fi/urn:nbn:fi:tkk-011167