Forelesning
Papirmasseframstilling Forelesning i fag TKP4125 Treforedling, grunnkurs Våren 2006 NTNU www.ntnu.no 2 Papirmassetyper Nyfibermasse Returfibermasse Mekanisk masse (“tremasse”) Halvkjemisk og kjemimekanisk masse Kjemisk masse (“cellulose”) Ublekt Ublekt Ublekt www.ntnu.no Blekt Blekt Blekt 3 Mest sentrale egenskaper • Styrke/mekaniske egenskaper – – – – – • • • • Slitstyrke Rivstyrke Sprengstyrke Seighet Bøyestivhet Lyshet Opasitet Overflatejevnhet Utbytte www.ntnu.no 4 Prinsipper – nyfiber • Mekanisk – Mekanisk energi deler opp veden i fibre som inneholder alle vedens bestanddeler – Mange “skadde” fibre • Kjemisk – Kjemikalier løser opp ligninet mellom fibrene, frigjør fiber med lavt lignininnhold – Nærmest intakte fibre • Kjemimekanisk/halvkjemisk – Kjemikalier mykgjør ligninet og løser det delvis opp, mekanisk energi frigjør fibrene – Noe “skadde” fibre www.ntnu.no 5 Fibermorfologi Kjemisk masse (umalt barvedsulfat) www.ntnu.no Kjemimekanisk masse (gran CTMP) Mekanisk masse (gran slip) 6 Metoder og masser Prinsipp Masse Prinsipp Masse Slipmasse SGW Høyutbytte sulfatmasse HYK Trykkslipmasse PGW Ublekt sulfittmasse UBS Raffinørmasse RMP Ublekt sulfatmasse UBK Termomekanisk masse TMP Kjemitermomekanisk masse CTMP Halvblekt sulfatmasse SBK Kjemimekanisk masse CMP Blekt sulfatmasse BKP Halvkjemisk masse NSSC Dissolving- og derivatmasse Mekanisk Kjemimekanisk www.ntnu.no Kjemisk Blekt sulfittmasse 7 Masse Bruksområde Slipmasse (SGW) Trykkslipmasse (PGW) Termomekanisk masse (TMP) • Treholdig trykkpapir (aviser, magasiner, reklame) • Absorpsjonspapir • Kartong Kjemitermomekanisk masse (CTMP) • Kartong • Absorpsjonspapir • Bleier/bind Kjemimekanisk masse (CMP) • Trykkpapir Halvkjemisk masse (NSSC) • Fluting Masse Bruksområde Høyutbytte sulfatmasse (HYK) • Liner • Kartong Ublekt sulfittmasse (UBS) • Forsterkningsmasse til treholdig trykkpapir Ublekt sulfatmasse (UBK) • Liner • Sekkepapir, kraftpapir • Kartong Blekt sulfittmasse • Finpapir Halvblekt sulfatmasse (SBK) • Forsterkningsmasse • Emballasje Blekt sulfatmasse (BKP) • • • • Finpapir Emballasje Forsterkningsmasse Mykpapir • • • • Viskose Rayon Cellulosederivater Mikrokrystallinsk cellulose Dissolving- og derivatmasse www.ntnu.no 8 Utbytter Masse Utbytte t ved/t masse Slipmasse 97-98% 1,02-1,03 Masse Utbytte t ved/t masse Høyutbytte sulfatmasse 55-60% 1,7-1,8 45-50% 2,0-2,2 43-48% 2,1-2,3 Trykkslipmasse Ublekt sulfittmasse Raffinørmasse Ublekt sulfatmasse Termomekanisk masse 95-97% 1,03-1,04 Blekt sulfittmasse Kjemitermomekanisk masse 90-95% 1,05-1,1 Halvblekt sulfatmasse Kjemimekanisk masse 85-95% 1,05-1,2 Blekt sulfatmasse 42-44% 2,3-2,4 Halvkjemisk masse 70-85% 1,2-1,4 Dissolving- og derivatmasse 35-40% 2,5-2,8 www.ntnu.no 9 Utbytter Vedutbytte, % 30 40 50 60 70 80 90 100 Kjemisk Halvkjemisk Kjemimekanisk Mekanisk Blekbare kvaliteter www.ntnu.no Ikke blekbare kvaliteter Blekbare kvaliteter 10 Kjemisk behandling Aktive kjemikalier: • Alkali, evt. syre • Svovelforbindelser: Sulfitt eller sulfid Virkninger: • Utløsning av enkelte fiberkomponenter – – – – • Pektinlignende karbohydrater Lavmolekylært lignin Hemicelluloser Harpiks (gjerne som kolloidale partikler) Kjemisk modifikasjon og nedbrytning av fiberkomponenter – – – – www.ntnu.no Lignin Hemicelluloser Cellulose Harpiks 11 Kjemikalier – påvirkning på fiberen • Utbyttetap • Mykgjøring • Kjemisk modifisering av ligninet – Som regel mørkningsreaksjoner – For enkelte kjemikalier (sulfitt, peroksid): Blekeeffekt • Økt svelleevne → økt binding mellom fibre • Frileggelse av enkeltfiber → mer intakte fibre www.ntnu.no 12 Finstoff og fiberfragmenter www.ntnu.no 13 Finstoff og fiberbinding • To typer finstoff – Bindende – Ikke-bindende • Bindende finstoff bidrar til bindinger mellom fibrene – Øker papirets slitstyrke • Ikke-bindende finstoff bidrar ikke til bindinger mellom fibrene – Øker papirets lysspredningsevne – Øker papirets overflatejevnhet • Ikke-bindende finstoff finner vi i mekaniske masser www.ntnu.no 14 20 SBK 15 UBS 10 TMP RMP 5 CTMP SGW 0 0 20 40 60 80 Slitindeks (kNm/kg) www.ntnu.no Lysspredningskoeffisient (m2/kg) Rivindeks (Nm2/kg) Egenskaper i arket 80 SGW RMP TMP 60 CTMP 40 20 UBS, SBK 0 0 20 40 60 80 Slitindeks (kNm/kg) 15 • Mekanisk bearbeiding av papirfiber øker finstoffmengden For mekanisk masse dannes både bindende og ikkebindende finstoff – Økt fiberbinding – Økt lysspredningsevne • For kjemisk masse dannes ikke-bindende finstoff – Økt fiberbinding – Nedsatt lysspredningsevne Mekanisk og kjemisk Mekanisk Lysspredningsevne • Fiberbinding (slitstyrke) Mekanisk eller kjemisk? Kjemisk Mekanisk behandling www.ntnu.no 16 Sammendrag • Papirmassetyper – Mekanisk, kjemisk, kjemimekanisk/halvkjemisk, retur • Ulike massetyper til ulike papirtyper • Mekanisk masse er fibrillert og innholder mye finstoff og skadde fibre • Kjemisk masse inneholder mer intakte fibre • Utbytte varierer fra 98% til 35% avhengig av prosess • Kjemikalier brukes for å mykgjøre og løse opp ligninet i fiberen www.ntnu.no
© Copyright 2024