Jauhetun ohran- ja kaurankuoren vaikutus paperin ominaisuuksiin
Saarnio, Samu (2017)
Saarnio, Samu
Tampereen ammattikorkeakoulu
2017
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2017122122435
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2017122122435
Tiivistelmä
Tämän opinnäytetyön tarkoituksena oli selvittää, onko jauhetulla ohran- ja kaurankuorella vaikutusta paperin ominaisuuksiin. Teollisuuden tuotannon toimista jää usein raaka-aineista ylijäämänä sivuaineita, joita ei pystytä omassa tuotannossa käyttämään. Usein nämä ylijääneet sivuaineet käytetään lämpöenergian tuotannossa. Tässä opinnäytetyössä testattiin ohran- ja kaurankuoren vaikutusta paperin ominaisuuksiin.
Mittaukset suoritettiin Tampereen ammattikorkeakoulun paperi- ja pakkauslaboratoriossa ja ne tehtiin paperin perus-, pinta- ja lujuusominaisuuksista sekä optisista ominaisuuksista. Mittauksien paperinäytteinä olivat: referenssinä toiminut mäntysellu, mäntysellun ja ohrankuoren yhdistelmät sekä mäntysellun ja kaurankuoren yhdistelmät. Yhdistelmien ohran- ja kaurankuorten pitoisuudet olivat: 5 %, 15 %, 25 % ja 50 %. Paperi-näytteistä tehtiin vielä Tampereen ammattikorkeakoulun pilot-kalanterilla kalanteroidut versiot ja tuloksia verrattiin myös näissä kalanteroiduissa papereissa.
Perus- ja pintaominaisuuksien tuloksista nähtiin, että ilmanläpäisy, karheus ja formaatio kasvoivat verrattaessa referenssiin. Kosteuspitoisuus ja tiheys sen sijaan pysyivät samoina lukuun ottamatta hajonnan aiheuttamia poikkeamia. Kiillon mittauksista havaittiin, että arvot laskivat verrattaessa referenssiin.
Mittaustulosten mukaan ohran- ja kaurankuorellisten paperien lujuusominaisuudet heikentyvät, kun kuoren osuutta kasvatettiin. Lujuusominaisuuksien mittauksia tehtiin murtovenymästä, murtotyöstä sekä veto- ja repäisylujuudesta. Optisten ominaisuuksien kohdalla kuorellisten näytteiden mittaustulokset kertoivat, että värisävy siirtyi keltaiseen suuntaan, vaaleus laski sekä opasiteetti nousi verrattaessa referenssiin.
Tärkeimmät ohran- ja kaurankuoren erot muodostuivat kaurankuorinäytteiden suuremmasta partikkelikoosta ja näytteiden vaaleuden erosta. Tämän työn kaltaisesti käytetty ohran- ja kaurankuori ei sovellu parantamaan tai korvaamaan paperin tarvittavia laatuominaisuuksia. Kuitenkin ohran- ja kaurankuoren käsittelyn lisätutkimus voi tuoda uutta tietoa tai jopa parantaa raaka-aineen paperiin tuomia ominaisuuksia.
Mittaukset suoritettiin Tampereen ammattikorkeakoulun paperi- ja pakkauslaboratoriossa ja ne tehtiin paperin perus-, pinta- ja lujuusominaisuuksista sekä optisista ominaisuuksista. Mittauksien paperinäytteinä olivat: referenssinä toiminut mäntysellu, mäntysellun ja ohrankuoren yhdistelmät sekä mäntysellun ja kaurankuoren yhdistelmät. Yhdistelmien ohran- ja kaurankuorten pitoisuudet olivat: 5 %, 15 %, 25 % ja 50 %. Paperi-näytteistä tehtiin vielä Tampereen ammattikorkeakoulun pilot-kalanterilla kalanteroidut versiot ja tuloksia verrattiin myös näissä kalanteroiduissa papereissa.
Perus- ja pintaominaisuuksien tuloksista nähtiin, että ilmanläpäisy, karheus ja formaatio kasvoivat verrattaessa referenssiin. Kosteuspitoisuus ja tiheys sen sijaan pysyivät samoina lukuun ottamatta hajonnan aiheuttamia poikkeamia. Kiillon mittauksista havaittiin, että arvot laskivat verrattaessa referenssiin.
Mittaustulosten mukaan ohran- ja kaurankuorellisten paperien lujuusominaisuudet heikentyvät, kun kuoren osuutta kasvatettiin. Lujuusominaisuuksien mittauksia tehtiin murtovenymästä, murtotyöstä sekä veto- ja repäisylujuudesta. Optisten ominaisuuksien kohdalla kuorellisten näytteiden mittaustulokset kertoivat, että värisävy siirtyi keltaiseen suuntaan, vaaleus laski sekä opasiteetti nousi verrattaessa referenssiin.
Tärkeimmät ohran- ja kaurankuoren erot muodostuivat kaurankuorinäytteiden suuremmasta partikkelikoosta ja näytteiden vaaleuden erosta. Tämän työn kaltaisesti käytetty ohran- ja kaurankuori ei sovellu parantamaan tai korvaamaan paperin tarvittavia laatuominaisuuksia. Kuitenkin ohran- ja kaurankuoren käsittelyn lisätutkimus voi tuoda uutta tietoa tai jopa parantaa raaka-aineen paperiin tuomia ominaisuuksia.