Dewatering of hard-to-dewater pulps

Nanocellulose has much potential for enhancing the tensile strength of paper but it slows down significantly drainage, restricting its use in industrial scale. Main objective of the work was to find ways to improve the dewatering of nanocellulose-containing papers. The effects of cationic potato starch, microparticle system and filler addition on dewatering and such key properties as formation, tensile strength and air permeance of manufactured paper were studied. Test points had 0, 4 or 8 % CNF and 0, 15 or 30 % PCC content. Based on earlier studies, 25 mg/g starch dosage was added to some test points. Modern microparticle system, consisted of cationic polyacrylamide and amorphous silica, was used in few test points. Dosages for both components were 0.3 and 0.6 mg/g, following the recommendations of the supplier. Also, the influences of CNF and filler on drying behaviour after different stages (drainage, wet pressing and cylinder drying) were estimated. Following trends were observed. Starch does not have unambiguous influence on dewatering. In some cases, it improved drainage slightly but effects on the properties of end product were discovered small. Filler quickened dewatering but large proportions were noticed to be detrimental for the drainage, air permeance and tensile strength. Microparticle system improved drainage notably, especially if CNF dosage was high. In addition, microparticle system increased tensile strength and decreased air permeance. However, its effects on formation were detrimental. Dewatering of nanocellulose-containing furnishes is treatable up to a certain point. In the end, such drainage times that were measured from test points which consisted only of pure kraft pulps are awkward to reach.

Liqum-järjestelmän optimointi eräällä paperikoneella

Tämän työn tarkoituksena oli jalkauttaa Liqum Oy:n kehittämä Chemistry Navi-gator (Chena) kunnossapidon ja tuotannon päivittäiseksi työkaluksi prosessin märän pään kemian seurantaan. Chena – analysaattorin mittausteknologia perustuu hapetus – pelkistysreaktioiden mittaamiseen. Analysaattori mittaa paperimassassa olevien ionien ja ionikombinaatioiden konsentraatioita ja aktiivisuuksia kuudella anturilla, joiden toiminta perustuu sähkökemiallisiin muutoksiin mitattavassa näytteessä. Diplomityön tarkoituksena oli erityisesti Chena – järjestelmän toimintakuntoon saattaminen sekä tutkia minkälaisia muutoksia märkäosan kemian tilassa analysaattorilla voidaan havaita. Työn kirjallisuusosassa esitellään yleisesti paperikoneen märkäosan kemiallisia ilmiöitä ja kemian tilan muuttujia. Lisäksi esitellään yleisimpiä prosessiin annosteltavia paperin laatuun sekä prosessin toimivuuteen vaikuttavia kemikaaleja. Kokeellisessa osassa optimoitiin järjestelmässä olevien ajoparametrien raja-arvoja vastaamaan nykypäivän ajo-olosuhteita sekä tutkittiin miten Chenan signaalit reagoivat eri massasuhteilla ja kemikaaliannoksilla. Kokeellisen osassa suoritettujen askelvastekokeiden tulosten perusteella havait-tiin, että peroksidi ja ditioniitti antoivat voimakkaimmat vasteet Chenan signaaleihin varsinkin suuremmilla pitoisuuksilla. Myös retentio- ja vaahdonestoaineen osalta oli havaittavissa selviä vasteita Chenan signaaleissa. Massasuhteiden osalta merkittävimmät vasteet Chenan signaaleihin PK4:n puolella aiheuttivat täysin hylytön massaseos sekä puolet kokonaistilavuudesta päällystämätöntä hylkyä sisältänyt massaseos. PK7:n puolella voimakkaimmat vasteet aiheutuivat alhaisen hylkypitoisuuden massoista. Chena avulla saadaan uutta

Dosis 30 vuotta : katsaus farmasian tutkimukseen

Farmaseuttinen aikakauskirja Dosis 30 v. 1984-2014.

Puun kemiallinen koostumus ja sen uuteaineiden analysointi

Tämä kandidaatintyö jakaantuu teoriaosuuteen ja kokeelliseen osaan. Teoriaosuudessa käsitellään puun kemiallista koostumusta, jossa keskitytään erityisesti puun uuteaineisiin. Puun uuteaineista käsitellään erityisesti hartsihappoja, koska ne ovat taloudellisesti arvokkaita yhdisteitä. Teoriaosuudessa esitellään puun uuteaineille eri analyysimenetelmiä kaasu- ja nestekromatografialla sekä kapillaarielektroforeesilla. Analyysimenetelmät ovat koottu tieteisartikkeleista, joissa on tutkittu ja analysoitu puun uuteaineita. Työn kokeellisessa osuudessa analyysilaitteeksi valittiin kapillaarielektroforeesi (CE). Tavoitteena oli löytää menetelmä, jolla voisi analysoida puun uuteaineista hartsi- ja rasvahappoja. Kapillaarielektroforeesille testattiin viittä erilaista menetelmää. Referenssinäytteinä työssä käytettiin oleiinihappoa ja abietiinihappoa. Yhdellä testatuista menetelmistä saatiin analysoitua oleiinihappoa referenssinäytteistä, mutta mahdollisesti myös abietiinihappoa. Tässä menetelmässä CE:n puskuriliuoksena käytettiin 50 mM boraattia + 100 mM natriumlauryylisulfaattia. Menetelmässä näytteen injektioaika oli 10 sekuntia ja CE:n sähköjännite oli 25 kV. Menetelmä oli toimiva 1000 mg/L liuoksilla, joiden pH oli nostettu 9-10 natriumhydroksidilla. Menetelmän haittapuolena on se, että alle 200 mg/L:n kantaliuoksilla CE:llä ei voitu analysoida oleiini- ja abietiinihappoa. Menetelmä ei siis sovellu esimerkiksi sellaisten näytteiden analysointiin, jossa oleiini- ja abietiinihappo pitoisuudet ovat hyvin pienet (alle 200 mg/L).

Tanniinien ja proteiinien välisen vuorovaikutuksen tutkiminen isotermisen titrauskalorimetrian avulla

Tanniinit ovat kasvien polyfenolisia sekundäärimetaboliitteja. Kasvikunnassa yleisimpiä näistä ovat kondensoituneet tanniinit ja harvinaisimpia florotanniinit, joita tavataan vain ruskolevissä. Hydrolysoituvat tanniinit ovat rakenteeltaan monimutkaisimpia ja ne jaotellaan edelleen kolmeen alaluokkaan: yksinkertaisiin galloyylihappojohdannaisiin, gallotanniineihin ja ellagitanniineihin. Tanniinit ovat biologisesti aktiivisia yhdisteitä, jotka vaikuttavat kasvin ravintoarvoon ja voivat olla terveydelle hyödyllisiä tai haitallisia. Biologisen aktiivisuuden uskotaan johtuvan toisaalta tanniinien kyvystä saostaa proteiineja vesiliuoksista neutraaleissa ja happamissa olosuhteissa ja toisaalta myös niiden oksidatiivisesta aktiivisuudesta neutraaleissa tai emäksisissä olosuhteissa. Isotermisen titrauskalorimetrian, ITC:n, avulla kyetään mittaamaan tanniinien ja proteiinien välisen vuorovaikutuksen reaktiolämpö ja määrittämään kyseiselle reaktiolle sen termodynaamiset parametrit. Tässä työssä luotiin katsaus ITC:n hyödyntämiseen tanniinitutkimuksessa. ITC:n käyttö on yleistynyt erityisesti viimeisen vuosikymmenen aikana, mutta tutkimuksissa on pääasiassa käytetty yhdisteseoksia puhtaiden tanniinien asemesta. Kokeellisen osan tavoitteena oli selvittää puhdistettujen ellagitanniinien affiniteetti kahteen erityyppiseen proteiiniin, globulaariseen naudan seerumin albumiiniin, BSA, ja kuitumaiseen proliinirikkaaseen gelatiiniin, ITC:n avulla. Tutkitut ellagitanniinit olivat monomeereja, dimeerejä, sekä pidempiä oligomeerejä. Erityisenä kiinnostuksen kohteena olivat pienet eroavaisuudet ellagitanniinien rakenteissa ja näiden vaikutus proteiiniaffiniteettiin. ITC on erinomainen työkalu selvitettäessä tanniinin ja proteiinin rakenteen vaikutusta niiden väliseen vuorovaikutukseen. Gelatiinilla on suurempi affiniteetti tanniineihin. Todennäköisesti tämä johtuu sen konformationaalisesti taipuisasta rakenteesta, mutta myös sen sisältämien proliinitähteiden suuresta osuudesta. Tanniinin rakenteen ollessa joustava, proteiinin rakenteella on vähemmän vaikutusta ja tällaisilla tanniineilla on suurempi affiniteetti globulaarisiin proteiineihin kuten BSA:han. Lisäksi kooltaan suuremmat tanniinit sitoutuvat proteiineihin hanakammin, sillä ne voivat vuorovaikuttaa samanaikaisesti useamman sitoutumiskohdan kanssa.