3.7 F ÖRSÖKSUPPSTÄLLNING
4.5.2 Försök 2
Försök 1 med en komplexkvot på 0,4 gav inte förväntade resultat i form av ökat brottarbetsindex baserat på ökat geometrisk dragindex. Orsaken antogs bero på fel
komplexkvot. På grund av detta laddningsbestämdes och tillverkades komplex vid pH 7,5.
Vid detta pH kunde en komplexlösning med en kvot på 0,8 tillverkas. En komplexlösning med denna kvot innehåller mer komplex och mindre överskott av katjonisk polymer jämfört med försök 1.
Vid försök 2 tillsattes komplex till massa 1 (LC-mald). I försök 2 användes retentionsmedel Percol 292 som tillsattes 30 sekunder före arkning. Komplexlösningen tillsattes vidare 10 minuter före arkning. På grund av det positiva resultatet för vått dragindex i försök 1 tillverkades även referenser med våtstyrkemedel (urea formaldehydharts) och referens med efterföljande värmning av de torkade arken.
I figur 16 redovisas ytvikt för de tillverkade arken.
82,0 82,0
79,9
83,1 84,2 84,6
70,0 75,0 80,0 85,0 90,0
Referens 0,5 % 1,0 % 2,0 % 3,0 % 3,0 % + värme
Ytvikt (g/m2)
Figur 16. Ytvikt vid försök 2.
Ytvikterna är nu mer stabiliserade, vilket mest troligt är en effekt av retentionsmedel. Se bilaga för samtliga resultat av försök 2.
Resultat och diskussion
Papperets luftresistens vid de olika komplexdoseringarna presenteras i figur 17.
36,0 37,9
Figur 17. Papperets luftresistens vid olika kemikaliedosering
Papperets luftresistens visar på stor spridning trots att varje punkt är ett medelvärde av 20 prover. Diagrammet visar att det inte finns några trender till försämring av luftresistensen.
Dragindex är ett viktigt mått vid säckpapperstillverkning. Framförallt är det viktigt med ett högt dragindex både längs och tvärs maskinriktningen. Geometriskt dragindex presenteras i figur 18.
Resultat och diskussion
Genom att jämföra dragindex tvärs (T) och dragindex (L), se figur 19, ses att den största ökningen av dragindex erhålls längs maskinriktningen vilket är ovanligt vid denna typ av arkning där vanligtvis den största styrkeökningen brukar ske tvärs arket.
151
Figur 19. Dragindex längs (L) och tvärs (T) maskinriktningen.
Den maximala ökningen längs respektive tvärs maskinriktningen är 26 % respektive 11 %. I båda fallen kan en tendens till utplaning anas eftersom ingen ökning sker mellan 2 %
respektive 3 % dosering.
I figur 20 presenteras papperets töjning vid olika kemikaliedosering.
2,32
Figur 20. Papperets töjning tvärs och längs.
Papperets töjning verkar öka längs maskinriktningen vid tillsats av komplex, dock kan en neråtgående trend anas vid för hög kemikaliedosering. Provpunkterna för den tvärgående töjningen visar på stor spridning och därför är det svårt att dra slutsatser.
Resultat och diskussion
Papperets brottarbete beror på papperets dragstyrka och töjning. Figur 21 visar att brottarbetsindex ökar med 36 % vid högsta dosering.
2,43
Figur 21. Geometriska brottarbetsindex.
Denna ökning baserar sig framförallt på papperets ökade dragstyrka och töjning i längsled.
Detta kan ses genom att jämföra brottarbetsindex längs respektive tvärs, se figur 22.
2,33
Figur 22. Brottarbetsindex tvärs respektive längs maskinriktning.
Brottarbetsindex längs ökar med 79 % mellan referensen och dosering 0,5 %, för att därefter
Resultat och diskussion Geometrisk dragstyvhet ökar med 13 %. Se figur 23.
687 692
Figur 23. Geometrisk dragstyvhet
Dragstyvheten ökar generellt både längs och tvärs maskinriktningen. En efterföljande värmning efter att papperet torkats visar på en ökning av dragstyvhet. Dragstyvheten visar inte samma stegsvar mellan referens och doseringspunkt 0,5 % som noterades på dragindex och töjning. För dragstyvheten erhålles det största stegsvaret mellan 1 och 2 %.
Papperets böjmotstånd är starkt sammankopplat med papperets ytvikt, eftersom analysen bygger på kraften som behövs för att böja papperet 90 grader. På grund av arkens variation i ytvikt kunde inga slutsater dras från denna provning. Istället beräknades ett böjstyvhetsindex vilket baseras på papperets dragstyvhet, densitet samt ytvikt. I figur 24 presenteras
böjstyvhetsindex som funktion av doserad mängd polyelektrolytkomplexlösning.
1,4 1,4
Figur 24. Böjstyvhetsindex.
Böjstyvhetsindex visar ingen tendens till förändring.
Resultat och diskussion Vått dragindex längs maskinriktning presenteras i figur 25.
10,7
Vått dragindex (Nm/g)
Vått dragindex L Ref. med våtstyrkemedel Ref. med värme Prov E (3% med värme) Referens (blå punkt) baserat på endast två godkända mätningar.
Övriga punkter är medelvärde av 10 mätningar.
Ökning: 163 % +82 %
+ 367 %
+31%
Figur 25. Vått dragindex längs maskinriktning.
På grund av att referensen i stort sett saknar våt dragstyrka består denna punkt av endast två godkända mätningar medan övriga punkter baseras på 10 mätningar. Tillsats av
polyelektrolytkomplex ger en ökning av vått dragindex med 163 %. Om det torkade papperets därefter får stå i 150 °C i 20 minuter erhålls en ökning med 244 %. Polyelektrolytkomplex ger en tydlig effekt av våtstyrka. Tillsätts våtstyrkemedel till referensen erhålles en våtstyka på 49,9 Nm/g. Detta betyder att med en komplextillsats på 3,0 % uppnås 57 % av
våtstyrkemedlets effekt. Polyelektrolytkomplex ger i detta fall ett papper med halv våtstyrka.
Även om detta inte är en primärt viktig egenskap hos säckpapper kan det ses som en positiv bieffekt. Enbart uppvärmning av papperets efter torkning ger en 82 % -ig ökning av vått dragindex.
Säckpappers cobb-värde justeras idag med mäldhydrofobering, ett högt cobb-värde innebär att arket är ohydrofoberat. Det var därför intressant att undersöka hur polyelektrolytkomplex påverkar papperets vattenupptagningsförmåga. Detta presenteras i figur 26.
129
Resultat och diskussion
Pappersprovningen för Cobb60 försöket är reducerat och omfattar bara en provningspunkt på virasida (vs) respektive översida (ös). Provpunkt med 2 % är exkluderat från detta försök.
Diagrammet visar en trenden av att cobb värdet minskar vid komplextillsats, det vill säga papperets blir mer vattenresistent vid tillsatts av polyelektrolytkomplex. Eftersom inget hydrofoberingsmedel tillsattes vid dessa försök ligger cobb-värdena på mycket höga nivåer varför stor försiktighet måste iaktagas vid tolkning av resultaten.
Säckpappers friktion är ett viktigt mått för att exempelvis cementsäckar ska kunna staplas på varandra. Friktionsförsöket är reducerat till en mätning för varje provpunkt. I figur 27 ses att friktionsvärdet ökar med 46 % vid tillsats av polyelektrolytkomplex.
0,28 0,27
0,31
0,46
0,41
0,00 0,10 0,20 0,30 0,40 0,50 0,60
Referens 0,5 % 1,0 % 2,0 % 3,0 %
Friktion
Figur 27. Friktionsvärde.
Denna ökning är dock inte signifikant på grund av den reducerade pappersprovningen. Det verkar dock inte finnas några tendenser till att papperets friktionsvärde skulle påverkas negativt vid tillsats av polyelektrolytkomplex
Resultat och diskussion
4.5.3 Försök 3
Försök 3 baserar sig på samma förhållanden vid komplextillverkning som försök 2. Det vill säga en laddningskvot på 0,8 och en natriumkloridkonentration på 0,01 M. I detta försök användes massa 2, vilket enbart är högkoncentrationsmald massa. Massa 2 användes för att undersöka om tillsats av polyelektrolytkomplex skulle kunna ersätta eller minska LC-malning som idag används för att öka papperets styrka. Även i detta försök användes retentionsmedlet percol 292.
I figur 28 visas ytvikt vid försök 3.
94,3 92,4
90,9 89,0
80,0 85,0 90,0 95,0 100,0
Referens 1,0 % 2,0 % 3,0 %
Ytvikt (g/m2)
Figur 28. Ytvikt hos papperet vid försök 3.
Ytvikten antar ett högre medelvärde än vid försök 2. Detta beror mest troligt på fel vid
mäldberedning. Papperets medelytvikt är i detta försök 91,7 g/m2. Papperets densitet är ca 715 kg/m3. Samtliga resultat från försök 3 presenteras i tabellform i bilaga 5.
Resultat och diskussion Papperets luftresistens presenteras i figur 29.
8,5 8,1
7,1
7,6
4,0 6,0 8,0 10,0 12,0
Referens 1,0 % 2,0 % 3,0 %
Luftresistens (sek)
Figur 29. Luftresistens vid försök 3.
Diagrammet visar på en tendens till ökning av luftresistensen vid ökad kemikaliedosering.
Ökningen är dock inte signifikant på grund av den stora spridningen. Varje punkt är baserad på 20 mätningar.
Det geometriska dragindexet presenteras i figur 30.
95,9
89,0 85,3
82,4
70 80 90 100 110
Referens 1,0 % 2,0 % 3,0 %
Nm/g
Ökning: 17 %
Figur 30. Geometrisk dragindex.
Dragindex ökar med 17 % vid en dosering på 3,0 %. Det största stegsvaret erhålles mellan 2 och 3 % komplexdosering.
Resultat och diskussion
Ökningen av det geometriska dragindexet baserar sig framförallt från tvärgående riktning vilket är en signifikant skillnad ifrån försöksserie 2. Orsaken till denna skillnad är inte känd. I figur 31 ses att dragindex ökar med 23 % tvärs medan motsvarande siffra är 9 % för längs.
169
Figur 31. Dragindex längs respektive tvärs maskinriktning.
Töjningen längs respektive tvärs presenteras i figur 32. På grund av den stora spridningen är det svårt att dra några generella slutsatser. Den geometriska töjningen ger ingen signifikant ökning eller minskning.
3,48
Figur 32. Töjning längs respektive tvärs maskinriktning.
Resultat och diskussion Geometriska brottarbetsindex presenteras i figur 33.
2,45
Figur 33. Geometriskt brottarbetsindex vid försök 3.
Brottarbetet ökar med 13 % mellan referens och 3,0 % dosering. Provpunkterna 1,0 och 2,0 % visar på ett lägre brottarbetsindex än referensen. Denna minskning är dock inte signifikant och härrör från neråtgående töjningen längs respektive tvärs maskinriktning.
Ökningen av det geometriska brottarbetsindexet för högsta doseringsnivån baserar sig framförallt på en ökning av brottarbetsindex längs, se figur 34.
3,80
Brottarb. index L (J/g)
1,00
Brottarb. index T (J/g)
Brottarb.index L Brottarb.index T
Figur 34. Brottarbetsindex längs respektive tvärs maskinriktning.
Resultat och diskussion
Papperets dragstyvhet, se figur 35, visar en signifikant ökning för provpunkt 3,0 %, medan ingen ökande effekt kan urskiljas för 1,0 respektive 2,0 %. Ökningen är framförallt basera på en ökning tvärs maskinriktningen. Se bilaga 5.
674
736
672 671
600 650 700 750 800
Referens 1,0 % 2,0 % 3,0 %
Dragstyvhet (kN/m)
Figur 35. Geometrisk dragstyvhet I figur 36 presenteras böjstyvhetsindex.
1,28
1,19
1,11
1,23
0,70 0,80 0,90 1,00 1,10 1,20 1,30 1,40 1,50
Referens 1,0 % 2,0 % 3,0 %
Böjstyvhetsindex (Nm^7/kg^3)
Ökning: 15 %
Figur 36. Böjstyvhetsindex.
Som tidigare nämnts är böjmotståndet starkt sammankopplat med papperets ytvikt och det är
Resultat och diskussion I figur 37 presenteras vått dragindex längs maskinriktning.
22,6 20,4
18,0
0 10 20 30 40
Referens 1,0 % 2,0 % 3,0 %
Vått dragindex (Nm/g)
Ökning: 26 % Ingen godkänd
mätning på referens.
Figur 37. Vått dragindex.
På grund av för svagt papper erhölls ingen godkänd mätning på referensprov. Som tidigare presenterats ger tillsats av polyelektrolytkomplex en ökning av våtstyrka längs, detta kan även ses i detta försök. Genom att jämföra provpunkt 1,0 % med prov 3,0 % erhålls en ökning av vått dragindex med 26 %. I försök 2 sågs en 135 % -ig ökning av vått dragindex mellan referens och prov B. Även i detta fall borde den totala ökningen överstiga 100 %.
Papperets z-styrka mättes av papperslaboratoriet på Billeruds bruk i Gruvön. Papperet var för starkt i z-styrka eftersom maskinen inte klarade av att slita sönder provet och därmed saknas resultat på denna pappersegenskap.
Resultat och diskussion
4.6 Jämförelse mellan försök 2 och 3
Syftet med försök 3 var att undersöka vilken effekt polyelektrolytkomplex har på en enbart högkoncentrationsmald massa. Skulle tillsats av polyelektrolytkomplex kunna minska eller ersätta lågkoncentrationsmalningen? Genom att jämföra resultatet i försök 2 och 3 kan polyelektrolytkompexens effekt på olika massor jämföras och potentialen för att ersätta lågkoncentrationsmalning studeras.
Ytvikt och tjocklek hos arken i de olika försöken presenteras i figur 38. Ytvikten varierar hos de olika massorna. Detta beror troligtvis på mäldbereningsfel vid försök 3.
0,0 20,0 40,0 60,0 80,0 100,0 120,0 140,0 160,0
Ytvikt Tjocklek
Ytvikt (g/m2) Tjocklek (μm)
Försök 2 Försök 3
Figur 38. Ytvikt och tjocklek för de tillverkade arken i försök 2 och 3.
Arkdensitet från försök 2 och 3 presenteras i figur 39.
705,0 710,0 715,0 720,0
Densitet (kg/m3)
Försök 2 Försök 3
Resultat och diskussion
Densiteten är i stort sett densamma i de två olika försöken. Densiteten borde ha blivit lägre i försök 3 eftersom högkoncentrationsmald massa är bulkigare och borde ha gett ett tjockare ark. Detta kan eventuellt vara ett tecken på för hård pressning vid arktillverkning.
Papperets luftresistens presenteras i figur 40. Försök 3 har ett betydligt porösare papper än försök 2, vilket beror på massornas olika malgrad
0
Figur 40. Luftresistens vid försök 2 och 3.
I figur 41 visas den procentuella ökningen av geometriskt brottarbete, dragindex samt töjning vid försök 2 och 3.
Brottarbetsindex (geom) Dragindex (geom) Töjning (geom)
Ökning (%)
Försök 2 Försök 3
Figur 41. Procentuell ökning av geometriskt brottarbetsindex, dragindex samt töjning.
Brottarbetetsindex ökar vid båda försöken. Som tidigare presenteras erhålls en ökning av brottarbete med 36 % respektive 13,0 % för försök 2 respektive 3. Brottarbetet beror på papperets töjning och dragstyrka. Diagrammet visar att brottarbetet baserar sig på en ökning av både dragstyrka och töjning.
Resultat och diskussion
Geometriskt dragindex har ökat vid både försök 2 och 3 med ca 16 %. Töjningen ökat med 18 % i försök 2 vid tillsats av polyelektrolytkomplex, ingen ökning av geometrisk töjning erhölls vid försök 3.
Det ökande geometriska dragindexet baserar sig på en ökning både längs och tvärs maskinriktning. Detta presenteras i figur 42.
0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0
Dragindex (geom) Dragindex (L) Dragindex (T)
Ökning (%)
Försök 2 Försök 3
Figur 42. Geometriskt dragindex samt dragindex längs och tvärs maskinriktning.
Vid försök 2 användes den lågkoncentrationsmalda massan och här fås en ökning i framförallt längdriktningen. Dragindex längs ökar med cirka 25 % medan motsvarande ökning tvärs är cirka 9 %. I försök 3 är det motsatta förhållanden. Här ökar dragindex tvärs med 24 % medan ökningen längs ökar med cirka 7 %. Tillsats av polyelektrolytkomplex ger alltså samma ökning av geometriskt dragindex men ökningen erhålls i olika riktningar för de olika massatyperna. Orsaken till detta kan bero på de olika massorna med det kan även vara en effekt vid arkning. Eftersom massorna har olika malgrad och därmed olika fiberstruktur beter den sig troligtvis annorlunda när den passerar dysan. Styrkeanisotropin blir därmed
annorlunda, detta skall tas i beaktande vid jämförelsen.
Resultat och diskussion
I figur 41 sågs att töjningen ökade med ca 18 % i försök 2 medan ökningen var minimal i försök 3. I figur 43 presenteras töjningen längs respektive tvärs vid de olika försöken.
-10,0
Töjning (geom) Töjning (L) Töjning (T)
Ökning (%)
Försök 2 Försök 3
Figur 43. Papperets töjning längs respektive tvärs maskinriktning vid försök 2 och 3.
Den geometriska töjningen i försök 2 baserar sig framförallt på en ökning i längsled med 27 %. Denna ökning är signifikant vilket presenterades i figur 20 i avsnitt 4.5.2. I försök 2 erhölls även en ökning tvärs motsvarande 7 %. I försök 3 ses att längsgående töjningen ökar medan den tvärsgående minskar med ungefär samma procentsats vilket medför att
geometriska töjningsökningen blir försumbar. Som tidigare visas är spridningen på töjningen stor och det är därför svårt att dra några slutsatser hur polyelektrolytkomplex påverkar papperets töjning.
Geometrisk dragstyvhet presenteras i figur 44.
0,0
Dragstyvhet (geom) Dragstyvhet (L) Dragstyvhet (T)
Ökning (%)
Försök 2 Försök 3
Figur 44. Geometrisk dragstyvhet samt dragstyvhet längs och tvärs maskinriktning.
Resultat och diskussion
Tillsatts av polyelektrolytkomplex visar på en ökning av dragstyvhet i både försök 2 och 3.
Den geometriska ökningen i försök 2 baserar sig på en ökning både längs och tvärs
maskinriktning. Den totala ökningen är 13 %. Motsvarande ökning för försök 3 är 9 % och baserar sig enbart på en ökning tvärs.
I figur 45 presenteras vått dragindex vid olika komplexdoseringar.
10,7
28,1 30,6
25,1
20,4 18,0
22,6
0,0 10,0 20,0 30,0 40,0
Referens Prov B (1,0 %) Prov C (2,0%) Prov D (3,0 %)
Vått dragindex (Nm/g)
Vått dragindex L försök 2 Vått dragindex L försök 3
Ökning: 163 %
Ökning: 26 %
Figur 45. Vått dragindex längs vid försök 2 och 3.
Vått dragindex har i båda fallen gett en markant ökning. Försök 2 resulterade i en ökning på 163 % mellan referens och 3,0 % dosering. Motsvarande ökning för försök 3 kan inte
fastställas på grund av för svaga referensark och därmed ingen godkänd provning. Teoretiskt sett borde detta försök gett en ökning av vått dragindex på över 100 %.
Slutsats
5 Slutsats
Tvättningen av massan visade på goda resultat vilket innebär att eventuella kokkemikalier är minimala i den massa som använts vid försöken. Dessa borde därmed inte ha påverkat
komplexadsorptionen. Förlust av framförallt finmaterial skedde för massa 2 vilket är olyckligt eftersom finmaterialet har stor betydelse för pappersegenskaperna.
Polyelektrolyternas laddning varierar starkt med pH. Eftersom komplextillverkningen i sin tur är styrd av varje polyelektrolyts laddning har pH en avgörande roll för vilken komplexkvot som kan tillverkas.
Vid komplextillverkningen finns en mängd faktorer som påverkar resultatet, pH, komplexkoncentration, natriumkloridkoncentration, omrörning mm. Detta arbete har
framförallt syftat till att ta fram en komplexlösning med en laddningskvot på 0,8. Vad som är optimalt med avseende på olika koncentrationer, doseringshastigheter m.m. har utvärderats inom den tidsram som fanns tillgänglig.
Försök 1 baserade sig på en komplexkvot på 0,4. Slutsatsen utifrån detta försök är framförallt att komplexen och de katjoniska polymererna har en retenderande effekt. Tydliga effekter erhölls även på våtstyrka. Komplexen har därför givit en liten effekt, dock inte tillräckligt, eftersom ingen effekt erhölls på torrt dragindex.
Vid försök 2 erhölls betydligt bättre resultat, och detta kan direkt kopplas till en högre komplexkvot. Följande förbättringar erhölls vid tillsats av 3,0 % komplexlösning:
• Dragindex ökade med 18 %
• Töjning ökade med 17 %
• Brottarbete ökade med 36 %
• Dragstyvhet ökade med 13 %
• Vått dragindex längs maskinriktningen ökade med 163 %
• Tendens till ökad friktion
Vid försök 3 testades en enbart HC-mald massa. Komplexen gav inte fullt samma effekt som försök 2. Jämför man försök 2 och 3 ses att i försök 3 erhölls de största ökningarna vid 2-3 % dosering medan försök 2 vanligtvis gav det största stegsvaret vid 0,5 % dosering. Orsaken till detta kan vara att mer kemikalier behövs för att kunna binda samman fibernätverket för en eftersom fibrerna har en mer ojämn struktur. Följande effekter erhölls vid försök 3 vid 3,0 % dosering:
• Dragindex ökade med 17 %
• Brottarbete ökade med 13 %
• Dragstyvhet ökade med 9,5 %
Försök 3 gav inget papper med lägre densitet, vilket var tanken då en mindre mald massa använts. Detta kan eventuellt bero på en alltför hård pressning.
Genom att jämföra försök 2 och 3 ses att den största potentialen är en lägre luftresistens.
Genom att mala mindre erhålls en låg luftresistens samtidigt som en ökning av dragindex fås.
Detta medför ett starkt säckpapper som kan uppfylla en snabb fyllning.
Slutsats
Eftersom polyelektrolytkomplex ger en förbättring av dragindex utan försämrad luftresistens skulle teoretiskt sett samma kvalitéer tillverkas med lägre malgrad. Detta skulle i detta fall innebära en eventuell energibesparing. Komplex skulle även teoretiskt sett kunna tillsättas efter malning och därmed ge en starkare produkt.
Sammanfattningsvis kan man säga att polyelektrolytkomplex av polyakrylsyra och
polyvinylamin ger mycket positiva effekter på säckpappersmäld. Framförallt erhålls ett högre brottarbete i form av ökad dragstyrka. Komplexen ger även bättre dragstyvhet. Som en sekundär effekt fås ett betydligt våtstarkare papper. Komplexen ger ingen försämring av cobb och friktion utan tenderar snarare att ge en förbättring. Skulle samma förfarande erhållas på maskin som i detta laboratorieförsök skulle hydrofoberingsmedel och retentionsmedel
eventuellt kunna minskas. I de kvaliteter som våtstyrkemedel används skulle en mindre tillsats troligtvis kunna doseras.
Förslag till fortsatt arbete
6 Förslag till fortsatt arbete
Eftersom detta examensarbete enbart syftade till att studerat potentialen för användningen polyelektrolytkomplex tillverkade av polyakrylsyra och polyvinylamin finns det mycket kvar att undersöka närmare. En kemikaliedosering på 3,0 % är relativt mycket och därför borde effekten av de lägre doseringarna undersökas. En viktig parameter för säckpapper är rivindex.
En försämring av denna är inte acceptabel och därmed borde denna egenskap studeras vid en komplexkvot på 0,8. De använda kemikalierna i detta arbete är kommersiella kemikalier men relativt sett dyra och därför förmodligen inte relevanta att använda i fullskala. Det är svårt att ge en exakt prisuppfattning eftersom PVAm fortfarande tillverkas i enbart pilotskala. Det vore därför intressant att undersöka om billigare kemikalier kan ge samma effekt.
Sammanfattningsvis kan dessa förslag sammanfattas enligt:
• Undersöka effekten av de låga doseringsnivåerna. (0,5 % och 1,0 %)
• Undersöka hur rivindex förändras av polyelektrolytkomplextillsats med en kvot på 0,8
• Tillverka och utföra försök med billigare kemikalier.
• Klarlägga skillnaden mellan olika malda massor för att eventuellt hitta möjligheter att reducera malgraden.
Referenser
7 Referenser
[1] Billerud Skärblacka AB, Miljöredovisning och verksamhetsbeskrivning 2004, Linköping 2005.
[2] L Gärdlund, J Forsström, B Andreasson, L Wågberg, Influence of
polyelectrolyte complexes on the strength properties of papers from unbleached kraft pulps whit different yields. Nordic Pulp and Papper Research Journal vol 20 no 1/2005.
[3] L Gärdlund, L Wågberg, R Gernandt, Polyelectrolyte complexes for surface modification of wood fibres, ІІ Influence of complexes on wet and dry strength of paper. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, v 218, 2003.
[4] H. Theliander M Paulsson H Brelid, Massa och pappersframställning, Göteborg 2002.
[5] B. Norman m.fl, Pappersteknik, Småland 1998.
[6] D.Eklund, T Lindström, Paper Chemistry, Grankulla Finland 1991.
[7] E. Tsuchida, K. Abe, Interaction between macromolekyles in solution and intermacromolecular complexes, Berlin 1982
[8] H. Dautzenberg m.fl., Polyelectrolytes, New York 1994
[9] R. Gernandt, L Wågberg, L Gärdlund, H Dautzenberg, Polyelectrolyte complexes for surface modification of wood fibres, І Preparation and
characterisation of complexes for dry and wet strength improvement of paper.
Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, v 213, 2003
[10] S Katz, R Beatson, A. M Scallan, The determination of strong and weak acidic groups in sulfite pulps. Svensk Papperstidning. 1984.
[11] P Hiemenz, R Rajagopalan, Principles of Colloid and Surface Chemistry, New York 1997.
[12] A. E Horvath. Appropriate conditions for polyelectrolyte titration to determine the charge of cellulosic fibers. Licentiate Thesis, Department of Fibre and
Bilagor
8 Bilagor
Bilaga 1 Massa 1. Fiberlängd, -bredd samt formfördelning Bilaga 2 Massa 2. Fiberlängd, -bredd samt formfördelning Bilaga 3 Försök 1
Bilaga 4 Försök 2 Bilaga 5 Försök 3
Bilaga 1 Massa 1. Fiberlängd, -bredd samt formfördelning.
0 10 20 30 40 50 60 70
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5
Längd (mm)
Andel av total längd (1/1000)
Före tvätt och defibrering Efter tvätt och defibrering
0 20 40 60 80 100
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Bredd (μm)
Andel av total längd (1/1000)
Före tvätt och defibrering Efter tvätt och defibrering
40 60 80 100
total längd (1/1000)
Före tvätt och defibrering Efter tvätt och defibrering
Bilaga 2 Massa 2. Fiberlängd, -bredd samt formfördelning.
0
Andel av total längd (1/1000)
Före tvätt och defibrering Efter tvätt och defibrering
0
Andel av total längd (1/1000)
Före tvätt och defibrering Efter tvätt och defibrering
0
Andel av total längd (1/1000)
Före tvätt och defibrering Efter tvätt och defibrering
Bilaga 3 Försök 1
Enhet g/m²82,1±4,582,9±0,889,7±1,787,4±5,295,3±2,693,1±1,6 μm132±7135±1140±3142±6156±5149±2 kg/m³622±34615±7643±15616±27611±21626±10 s13,9±3,513,7±1,912,3±3,113,5±4,213,6±2,311,2±1,5 kN/m15,2±0,316,0±0,416,4±0,6--17,1±0,7 Nm/g183±4179±4185±7--189±8 kN/m4,36±0,274,46±0,174,39±0,22--4,33±0,39 Nm/g52±350±249±2--48±4 %28,7±1,827,9±1,526,7±1,4--25,3±2,8 Nm/g97,8±3,494,7±1,895,6±3,5--94,8±4,0 kN/m1320±211439±341461±40--1516±33 kN/m435±38441±24432±20--429±22 kN/m757±35796±29794±24--806±16 %2,78±0,122,48±0,222,49±0,19--2,45±0,21 %2,56±0,722,76±0,352,84±0,32--2,96±0,29 %2,65±0,382,61±0,262,65±0,19--2,69±0,17 J/m²284±15264±29271±29--277±33 J/g3,45±0,183,19±0,353,02±0,32--2,97±0,36 J/m²78±2088±1290±8--94±16 J/g0,95±0,241,06±0,141,00±0,09--1,01±0,17 m)J/g1,80±0,241,84±0,191,74±0,14--1,72±0,17 kPa510±65520±46636±89601±77586±105601±47 kN/g6,21±0,796,28±0,557,09±0,996,88±0,886,15±1,116,45±0,50 mN652±50720±58745±29756±23857±80750±39 mNm²/g7,94±0,618,69±0,708,31±0,328,66±0,278,99±0,848,05±0,42 mN1506±931649±1401577±641636±711686±1431671±64 mNm²/g18,3±1,119,9±1,717,6±0,718,7±0,317,7±1,517,9±0,7 mNm²/g12,0±0,413,1±1,112,1±0,312,7±0,312,6±1,012,0±0,2 kN/m0,74±0,07-0,94±0,060,95±0,091,19±0,111,21±0,12 Nm/g9,0±0,8-10,4±0,710,9±1,012,5±1,113,0±1,3
1,4 % + värme 2,1 % Referens 0,35 % 0,70 % 1,4 %
Bilaga 4 Försök 2
EgenskapEnhet Ytviktg/m²82,0±1,982,0±0,979,9±1,783,1±1,084,2±0,784,6±0,882,5±0,081,3±0,0 Tjocklekμm115±1114±1112±2117±2118±1120±2116±0116±0 Densitetkg/m³714±9720±6712±13713±11715±8707±12713±0700±0 Luftresistenss35,9±11,628,1±3,431,5±2,039,7±6,734,3±6,737,6±4,526,4±0,018,8±0,0 Dragstyka LkN/m12,0±0,715,6±1,214,7±1,115,7±1,215,85±0,8615,7±0,7-- Dragindex LNm/g151±8191±15179±13191±15189±10187±8-- Dragstyrka TkN/m4,28±0,064,34±0,094,72±0,324,95±0,274,87±0,224,82±0,24-- Dragindex TNm/g54,0±0,853,0±1,257,8±3,960,0±3,358,2±2,757,4±2,8-- Dragindex T/L%35,9±1,827,9±2,432,4±3,531,6±3,230,8±1,930,8±2,5-- Dragindex (geom)Nm/g90±3101±4102±5107±5105±4104±2-- Dragstyvhet LkN/m1135±501165±771073±611190±361276±291268±16-- Dragstyvhet TkN/m391±5406±17448±38466±27445±20466±30-- Dragstyvhet (geom)kN/m665±13687±26692±38744±27753±17768±28-- Töjning L%2,32±0,343,40±0,343,63±0,293,32±0,252,97±0,203,02±0,25-- Töjning T%3,08±0,263,61±0,392,85±0,592,66±0,683,33±0,442,83±0,58-- Töjning (geom)%2,66±0,183,50±0,323,20±0,352,94±0,333,14±0,272,92±0,40-- Brottarbete LJ/m²185±35340±50339±42337±49307±35310±36-- Brottarbetsindex LJ/g2,33±0,454,16±0,614,14±0,514,09±0,603,67±0,423,69±0,43-- Brottarbete TJ/m²97,4±9,4116,3±14,095,0±15,792,1±24,5118,5±15,197,9±18,0-- Brottarbetsindex TJ/g1,23±0,121,42±0,171,16±0,191,12±0,301,42±0,181,17±0,21-- Brottarbetsindex (geom)J/g1,68±0,162,43±0,292,18±0,212,11±0,262,28±0,242,07±0,30-- Våtdragstyrka LkN/m0,89±0,141,41±0,132,02±0,252,53±0,232,39±0,273,15±0,391,60±0,134,06±0,34 Vått dragindex LNm/g10,7±1,717,3±1,625,1±3,130,6±2,828,1±3,136,8±4,619,4±1,649,9±4,2 BöjstyvhetsindexNm7 /kg3 1,4±0,01,3±0,01,5±0,11,4±0,11,4±0,0--- Cobb ösg/m²117±0114±085±0-90±0--- Cobb vsg/m²124±0129±099±0-100±0--- Böjmotstånd LmN169±15175±20134±18194±30178±25174±32-- Böjmotstånd TmN63,6±3,154,6±2,751,8±4,257,0±4,067,0±3,656,2±3,5-- Böjmotstånd (geom)mN103±698±783±8105±8109±1099±12-- Z-styrkaJ/m²------ Friktion0,28±0,000,27±0,000,31±0,000,46±0,000,41±0,000,32±0,00--
Friktion0,28±0,000,27±0,000,31±0,000,46±0,000,41±0,000,32±0,00--Referens0,5 %1,0 %2,0 %3,0 %3,0 % + värmeRef+ värmeRef+våtst.-medel
Bilaga 5
Försök 3
Egenskap Enhet
Ytvikt g/m² 92,4 ± 0,4 89,0 ± 1,0 90,9 ± 1,7 94,3 ± 0,8
Tjocklek μm 128 ± 3 124 ± 1 128 ± 2 133 ± 1
Densitet kg/m³ 722 ± 15 716 ± 5 713 ± 12 710 ± 5
Luftresistens s 7,1 ± 1,3 7,6 ± 2,2 8,1 ± 1,3 8,5 ± 2,2
Dragstyka L kN/m 14,4 ± 0,5 12,9 ± 0,7 13,1 ± 0,6 15,8 ± 0,6
Dragindex L Nm/g 155 ± 6 144 ± 8 147 ± 6 169 ± 6
Dragstyrka T kN/m 4,06 ± 0,19 4,56 ± 0,08 4,81 ± 0,18 5,08 ± 0,13
Dragindex T Nm/g 43,8 ± 2,0 50,8 ± 0,9 54,0 ± 2,0 54,4 ± 1,4
Dragindex T/L % 28,3 ± 1,8 35,5 ± 2,1 36,8 ± 2,2 32,2 ± 1,5
Dragindex (geom) Nm/g 82 ± 2 85,3 ± 2,6 89,0 ± 2,4 95,9 ± 2,0
Dragstyvhet L kN/m 1155 ± 39 1138 ± 29 1112 ± 26 1177 ± 13
Dragstyvhet T kN/m 391 ± 19 395 ± 11 409 ± 12 461 ± 18
Dragstyvhet (geom) kN/m 672 ± 17 671 ± 17 674 ± 15 736 ± 13
Dragstyvhet (geom) kN/m 672 ± 17 671 ± 17 674 ± 15 736 ± 13