Surface chemistry of fibres and vessel elements in chemical and recycled pulps

Den viktigaste råvaran i papperstillverkning är pappersmassa. Massan innehåller (ved)fibrer men också finmaterial och andra typers (ved)celler, så som kärlceller. Hur dessa komponenter beter sig under arkformationen i pappersmaskinen eller hur de bidrar till egenskaperna hos det färdiga pappret avgörs till stor del av massakomponenternas ytkemiska sammansättning, fysiska struktur och mängden joniserbara grupper på ytan. I denna avhandling studerades ytegenskaperna hos fraktionerade kemiska massor och returfibermassor med avancerade analystekniker. Rester av avfärgningskemikalier identifierades på både returfibrer och på kärlceller. Dessa kan påverka arkformationen och arkstyrkan på returfiberpapper. Kärlcellernas cellväggsstruktur visade sig skilja sig från fibrernas. Resultaten kan främja utvecklingen av returfiberprosessen och användningen av kärlcellsrika lövvedsmassor.

Paperin tärkein raaka-aine on (puu)kuitumassa. Massa sisältää kuitujen lisäksi hienoainesta ja muita kasvisoluja, kuten putkilosoluja. Näiden massakomponenttien ulkopintojen kemiallinen koostumus, rakenne ja pintavaraus määrittävät paljolti sen, miten komponentit käyttäytyvät paperikoneen arkinmuodostuksessa sekä sen miten ne vaikuttavat valmiin paperin ominaisuuksiin. Tässä väitöstyössä tutkittiin fraktioitujen sellujen ja uusiomassojen pintaominaisuuksia uudenaikaisilla analyysitekniikoilla. Uusiokuiduista ja putkilosoluista löydettiin mm. siistausainejäämiä, jotka voivat vaikuttaa uusiopaperin arkinmuodostukseen ja arkkilujuuteen. Putkilosolujen soluseinämän rakenne osoittautui eroavan kuidun seinämän rakenteesta. Tulokset voivat edistää uusiokuituprosessin kehittämistä ja putkilosolupitoisten lehtipuumassojen käytettävyyttä.