Mikrofibrilloidun selluloosan sekoituspotentiaalin selvitys
Luukkanen, Maria (2022)
2022
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2022110722141
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2022110722141
Tiivistelmä
Mikrofibrilloitu selluloosa eli MFC on hienojakoinen selluloosan mikrofibrilleistä jalostettu selluloosamateriaali. MFC:tä on kokeiltu tehdasmittakaavassa saada kiinnittymään lopputuotteeseen siinä kunnolla onnistumatta. Yleisesti paperin valmistusprosessissa on käytetty perinteistä annostelu- ja sekoitustapaa. Tänä päivänä kemikaalien annosteluun ja sekoitukseen on kehitetty tehokkaampia ja prosessin kannalta hyödyllisempiä sekoitustapoja, kuten TrumpJet®-sekoitusmenetelmä.
Työn tarkoituksena oli tutkia, voidaanko MFC kiinnittymistä paperimassaan parantaa käyttämällä TrumpJet®-sekoitusmenetelmää ja testata tähän menetelmään sopivaa retentiokemikaaliyhdistelmää ja annostelumääriä. Kokeiden tekemisessä hyödynnettiin XAMKin Kuitulaboratorion laboratoriomittakaavan sekoitusilmiöiden tutkimiseen soveltuvia testaus- ja analysointilaitteistoja.
Työssä tutkittiin Moving Belt Former- arkkiformerilla perinteisen annostelun ja yhteisannostelun vaikutusta sekä paperiarkkien ominaisuuksiin että Fraktionaattori-analysaattorilla annostellun massasulpun ja suodosten kokojakaumiin. Työssä selvitettiin RPA-laitteistolla retentiokemikaalien retentiodynamiikan eroja eri viiveillä ja annostelumäärillä. Lisäksi massanäytteistä tehtiin SEM-kuvia, jotta nähtäisiin miten eri jakeet ovat kiinnittyneet kuituihin. Kokeissa käytettiin tehdasmassoja ja vesiä.
Tuloksiin vaikuttivat erityisesti tehdasmassojen ja kiertovesien laatu. Ongelmana oli saada retentiokemikaalit annosteltua käsin suunnitellulla nopeudella massasulpun joukkoon. Tämä saattaa selittää erot eri menetelmien välisissä tuloksissa. Laboratoriomittakaavassa yhtäaikaisannostelun sekoitustehokkuudet eivät täysin vasta tehtaalla saavutettavia sekoitusvoimia, joten se, miten yhtäaikaisannostelu ja tehokkaampi sekoitus vaikuttavat tuloksiin, ovat suuntaa antavia. Ero perinteisen ja yhtäaikaisannostelun välillä oli selkeä. Perinteisellä annostelulla saadut tulokset olivat kaiken kaikkiaan heikompia kuin yhtäaikaisannostelulla, eikä MFC näin ollen kiinnittynyt tarpeeksi hyvin pintamassan joukkoon. Kaikkien tuloksien perusteella TrumpJet® yhteisannostelu saa MFC:n kiinnittymään kaikista parhaiten paperirainaan. Saatuja tuloksia hyödynnetään jatkossa paperikoneella parantamaan lopputuotteen ominaisuuksia ja saamaan MFC pysymään lopputuotteessa kiinni.
Työn tarkoituksena oli tutkia, voidaanko MFC kiinnittymistä paperimassaan parantaa käyttämällä TrumpJet®-sekoitusmenetelmää ja testata tähän menetelmään sopivaa retentiokemikaaliyhdistelmää ja annostelumääriä. Kokeiden tekemisessä hyödynnettiin XAMKin Kuitulaboratorion laboratoriomittakaavan sekoitusilmiöiden tutkimiseen soveltuvia testaus- ja analysointilaitteistoja.
Työssä tutkittiin Moving Belt Former- arkkiformerilla perinteisen annostelun ja yhteisannostelun vaikutusta sekä paperiarkkien ominaisuuksiin että Fraktionaattori-analysaattorilla annostellun massasulpun ja suodosten kokojakaumiin. Työssä selvitettiin RPA-laitteistolla retentiokemikaalien retentiodynamiikan eroja eri viiveillä ja annostelumäärillä. Lisäksi massanäytteistä tehtiin SEM-kuvia, jotta nähtäisiin miten eri jakeet ovat kiinnittyneet kuituihin. Kokeissa käytettiin tehdasmassoja ja vesiä.
Tuloksiin vaikuttivat erityisesti tehdasmassojen ja kiertovesien laatu. Ongelmana oli saada retentiokemikaalit annosteltua käsin suunnitellulla nopeudella massasulpun joukkoon. Tämä saattaa selittää erot eri menetelmien välisissä tuloksissa. Laboratoriomittakaavassa yhtäaikaisannostelun sekoitustehokkuudet eivät täysin vasta tehtaalla saavutettavia sekoitusvoimia, joten se, miten yhtäaikaisannostelu ja tehokkaampi sekoitus vaikuttavat tuloksiin, ovat suuntaa antavia. Ero perinteisen ja yhtäaikaisannostelun välillä oli selkeä. Perinteisellä annostelulla saadut tulokset olivat kaiken kaikkiaan heikompia kuin yhtäaikaisannostelulla, eikä MFC näin ollen kiinnittynyt tarpeeksi hyvin pintamassan joukkoon. Kaikkien tuloksien perusteella TrumpJet® yhteisannostelu saa MFC:n kiinnittymään kaikista parhaiten paperirainaan. Saatuja tuloksia hyödynnetään jatkossa paperikoneella parantamaan lopputuotteen ominaisuuksia ja saamaan MFC pysymään lopputuotteessa kiinni.