Hemicellulose extracted Kraft pulp as a raw material of paper


Autoria(s): Saukkonen, Esa
Data(s)

09/11/2009

09/11/2009

2009

Resumo

The transformation of a traditional pulp mill into an integrated forest biorefinery utilizing wood-derived biomass presents a promising opportunity for enterprise revival of the pulp and paper industry by offering new sources of revenue and significantly improved industry profitability. One proposed next generation process step for an integrated forest biorefinery is the extraction of hemicelluloses, allowing the co-production of pulp and ethanol or chemicals. The extraction of hemicelluloses, however, will likely have downstream effects on pulp quality. In the literature survey an overview of the integrated forest biorefinery and possible next generation technologies implementable in such facility were reviewed. Moreover, some hemicellulose extraction methods suitable for the co-production of pulp and hemicellulose products were looked into in more detail. Also, an overview on the significance of pulp’s hemicellulose content on papermaking properties of pulp fibers was made. In the literature it is stated that the hemicellulose content of pulp affects on many papermaking properties of pulp fibers, hornification and paper strength properties in particular. In the experimental part the goal was to investigate what effects alkaline hemicellulose extraction after bleaching has on the papermaking properties of birch Kraft pulp. It was discovered that tested pulps, normal and hemi-poor birch Kraft pulp, were different in many ways regarding to pulp properties. Differences were observed in both physical and chemical characteristics. Furthermore, clear distinctions were seen in tested paper properties, especially in strength properties, between the handsheets made from hemi-poor or normal birch Kraft pulp. Hemi-poor and normal birch Kraft pulps were also compared as a raw material of laboratory made copy paper. Based on this comparison, usage of hemi-poor birch pulp as the raw material of copy paper does not drastically deteriorate its quality.

Perinteisen sellutehtaan muuntuminen puuperäistä biomassaa hyödyntäväksi biojalostamoksi tarjoaa lupaavan tilaisuuden paperi- ja selluteollisuuden liiketoimintamallin muutokselle. Biojalostamoiden myötä syntyisi uusia tulonlähteitä, jotka parantaisivat liiketoiminnan kannattavuutta. Eräs biojalostamoihin soveltuva uusi prosessivaihe on sellun ja etanolin tai kemikaalien yhteistuotannon mahdollistava hemiselluloosauutto. Hemiselluloosauutolla voidaan kuitenkin olettaa olevan vaikutuksia tuotettavan sellun laatuun. Kirjallisuusosassa tehtiin selvitys biojalostamoista sekä niissä toteuttamiskelpoisista uudenlaisista prosessivaiheista. Tämän lisäksi tarkasteltiin yksityiskohtaisemmin muutamaa hemiselluloosauuttomenetelmää, jotka voisivat soveltua sellun ja hemiselluloosatuotteiden yhteisvalmistukseen. Myös hemiselluloosapitoisuuden vaikutusta sellun ominaisuuksiin tarkasteltiin. Kirjallisuudessa hemiselluloosapitoisuudella todetaan olevan merkitystä sellun paperiteknisiin ominaisuuksiin, etenkin sarveistumiseen ja paperin lujuusominaisuuksiin. Kokeellisessa osassa tutkittiin millaisia vaikutuksia alkalisella valkaisun jälkeisellä hemiselluloosauutolla on koivusulfaattisellun ominaisuuksiin. Testattujen sellujen, tavallisen ja hemiköyhän koivusellun, huomattiin olevan monilla tavoin erilaisia. Sekä kuitujen fysikaalisissa että kemiallisissa ominaispiirteissä havaittiin eroja. Lisäksi hemiköyhästä ja tavallisesta koivusellusta valmistettujen laboratorioarkkien välillä oli selviä eroja paperiteknisissä ominaisuuksissa, eritoten lujuusominaisuuksissa. Hemiköyhää ja tavallista koivusellua testattiin myös laboratorio-olosuhteissa valmistetun kopiopaperin raaka-aineena. Tämän vertailun perusteella hemiköyhän koivusellun käyttö kopiopaperin raaka-aineena ei merkittävästi huononna sen laatua.

Identificador

http://www.doria.fi/handle/10024/50341

Idioma(s)

en

Palavras-Chave #kopiopaperi #koivusulfaattisellu #biojalostamo #uutto #hemiselluloosa #copy paper #birch Kraft pulp #biorefinery #extraction #hemicellulose
Tipo

Master's thesis

Diplomityö