F4 - Returfibrer, papperskemi, tillsatser och malning Flashcards
Vad finns det för råvaror genom tiderna?
- Pergament (hudmaterial)
- Papyrus (vassliknande växter)
- Lump (trasor och kläder)
- Slipmassa (mek massa fast enklare)
- Mekanisk massa
- Kemisk massa
- Returfiber
- Modifierade kemiska massor
- Nanocellulosa
Vad fanns det främst för återvunnen råvara fram till 1800-talet och vad är det mest nu?
Fram till långt in på 1800-talet var återvunnet material den främsta råvaran för papperstillverkning!
Då främst i form av lump, bomull-och linfibrer
Nu är det främst återvunna cellulosafibrer från returpapper som används.
Hur såg återvinningen ut 1991 jämfört med 2019?
1991: 40% återvinns
2019: 72% återvinns
Viktigaste anledningar att använda returfiber som råvara?
- Tillgänglighet (inte så mycket skog i södra Europa)
- Ekonomi (kan vara billigare med returfiber, beroende på plats)
- Kundkrav (krav på miljövänlighet från kund)
- Miljöhänsyn (en vilja att vara miljövänlig)
Vad finns det för kvalitetsaspekter?
- Svårt att garantera renheten –ingen livsmedelskontakt
- Olika basmaterial över tid –ingen kontinuitet i egenskaperna
- Fiberns styrka och förmåga att binda till andra fibrer försämras
- Styvare fibrer pga förhorning (hornification) ger sämre fiber-fiber bindningar och svagare nätverk
- Hemicellulosan på fibrernas yta bryts ner mer och mer
- För varje återvinningscykel blir det större effekt
Vad finns det för föroreningar som måste bort?
- Pennor, gem, häftklammrar och annat skräp
- Beläggningsmaterial som lera, latex etc.
- Klister på kuvert och annat gummirelaterat
- Tryckfärger
- mm
Det krävs flera mekaniska och/eller kemiska steg i processen för att ta bort alla föroreningar.
Exempel på mekaniska reningsmetoder
- Upplösare (stort kärl med propeller, lätt och tungt reject)
- Silar (grov och fin sil, sorterar på storlek)
- Hydrocykloner (sorterar på densitet, tvingar ut tunga saker längst ner, lätta saker längst upp)
- Dispergering/konditionering (kombination av pressar, knådning, värmning osv)
Mycket fibrer smiter förbi dessa reningssteg, vad gör man åt detta?
Sätter dem med fördel i kombination av flera. Gäller både silar och hydrocykloner
Exempel på kemiska reningsmetoder?
- Flotation (tank med massa samtidigt som luft blåses ner som luftbubblor som sen tar med sig olika föroreningar av en viss storlek till ytan som skum)
- Tvättning (tvättar, tvättmedium, sköljer, flera steg)
- Blekning (använder kemikalier ex ozon eller väteperoxid)
Vad handlar papperskemi om?
Papperskemi handlar till stor del om ytkemi
Samspel mellan partiklar, fibrer och vätska och hur dessa kemiskt kan påverka
Kemikalier tillsätts till mälden av två huvudsakliga anledningar:
- Förbättra maskinens drift
2. Förbättra produktens egenskaper
De vanligaste kemikalierna delas in i följande tre grupper:
- Retentionsmedel
- Hydrofobiseringsmedel (för limning)
- Styrkemedel
Vad gör retentionsmedel?
- Så att finmaterial (ex. fiberfragment, fyllmedel, nanocellulosa) stannar kvar i pappret till större del.
- Ändra ytladdning. Ofta gör retentionsmedlet att fibrernas eller partiklarnas ytas laddning ändras för att binda den ena till den andra.
Bieffekt: motverka att stora fibrer flockuleras - Mindre ackumulering. Bidrar även till mindre ackumulering av material i korta cirkulationen.
- Öka avvattningshastigheten. Kan öka avvattningshastigheten genom att binda fast partiklar på fibrerna som annars kan lägga sig som en propp emellan fibrerna och hindra vatten från att passera.
Vad gör hydrofobiseringsmedel?
- Hydrofibiseringsmedelkallas ibland för limning (sizing)
- Papprets våtstyrka förbättras genom att förmågan att stöta bort vatten ökar. Hydrofob = hatar vatten.
- Medlet justerar ytspänningen i gränsytan mellan vattnet och fibrerna/pappret.
- Då vattnet inte kan tränga in i pappret behöver det diffundera in i gasfas för att blöta pappret, detta är en mycket mer långsam process och pappret blir mer vattentätt under en tid (inte så länge ändå).
- Detta kan ske i mäldberedningen (mäldlimning) eller efter att pappret torkats (ytlimning).
När sker de olika mäldlimningarna?
Kan ske vid surt pH (hartslimning) och neutralt pH (neutrallimning).
