Developing a method for characterisation of fibre external fibrillation
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
2005
Department
Major/Subject
Paperitekniikka
Mcode
Puu-21
Degree programme
Language
en
Pages
vi + 69 s. + liitt. 9
Series
Abstract
Tämän diplomityön tarkoituksena oli kehittää kvantitatiivinen menetelmä kuidun ulkoisen fibrillaation määrän karakterisoimiseksi ja tutkia sen vaikutuksia paperinvalmistuksen kannalta tärkeisiin ominaisuuksiin. Kirjallisuusosassa tarkastellaan muita menetelmiä ulkoisen fibrillaation karakterisoimiseksi. Kuidun ulkoisen fibrillaation karakterisoinnissa on käytetty massan kuitujakeen ominaispinnan määrää ja erilaisia mikroskopiamenetelmiä. Mikroskopiamenetelmillä voidaan arvioida kuidun ulkoista pintaa suoraan. Mikään näistä menetelmistä ei kuitenkaan ole täysin tyydyttävä. Ongelmat vaihtelevat epäluotettavuudesta ja liiasta työläydestä siihen, että myös muut kuitujen ominaisuudet kuin ulkoinen fibrillaatio vaikuttavat mittaustuloksiin. Tästä syystä ulkoisen fibrillaation vaikutuksia muihin ominaisuuksiin ei ole tutkittu perusteellisesti. Kehitetty menetelmä perustuu vaihekontrastimikroskopiaan ja kuva-analyysiin. Se koostuu neljästä vaiheesta: näytteen valmistamisesta, kuvien ottamisesta, kuvien käsittelystä ja mittaustulosten prosessoinnista. Kuvankäsittelyalgoritmi erottaa kuvista kuidut ja fibrillit. Fibrillaatioindeksi lasketaan fibrillien pinta-alan ja kuitujen pinta-alan suhteena. Mittaustulosten prosessoinnissa lasketaan mittaustulosten hajonnalle arvo. Menetelmä on kohtuullisen helppo ja nopea käyttää. Kuvankäsittelyalgoritmi toimii erikokoisten kuitujen kanssa. Jauhetun sulfaattisellun fibrillaatioindeksit korreloivat hyvin Schopper-Riegler- ja asettumisnopeusmittausten kanssa. Mekaaninen massa osoittautui ongelmalliseksi menetelmän kannalta. Mekaanisen massa fibrillaatioindeksit eivät korreloineet muiden mittausten kanssa. Mekaanisen massan kuitujen pinnalla on kuidusta irtautunutta ainesta, joka ei kuitenkaan ole fibrillimäistä. Tämän takia on hankala erottaa mitkä osat kuidun pinnasta ovat kuitua ja mitkä fibrillejä. Mekaanisen massan muiden ominaisuuksien mittaustulosten kohdalla hajonta oli suurta. Menetelmän toimintaa tulisi testata lisää erilaisilla mekaanisilla massoilla. Mittausten hajonta oli varsin suurta kaikille näytteille. Hajonnan tulkittiin olevan mittari massan heterogeenisuudelle. Kaiken kaikkiaan menetelmä todettiin toimivaksi. Menetelmä mahdollistaa kuidun ulkoisen pinnan tutkimisen; mitä vaikutuksia sillä on ja mitkä tekijät vaikuttavat siihen.Description
Supervisor
Paulapuro, HannuThesis advisor
Kononov, AlexeyKeywords
external fibrillation, ulkoinen fibrillaatio, image analysis, kuva-analyysi, phase contrast microscopy, vaihekontrastimikroskopia