Optimal Mechanical PulpingProcesses for Eucalyptus, Acacia and Birch

Tässä diplomityössä tutkittiin ja vertailtiin eukalyptuksen, akaasian ja koivun kemimekaanista kuiduttamista ja valkaisua. Yleensä näitä puulajeja käytetään sellun keittoon. Puulajit eroavat toisistaan kasvupaikan ja kuiturakenteen osalta. Eukalyptus ja akaasia ovat niin sanottuja trooppisia lehtipuita, kun taas koivu kasvaa pohjoisilla vyöhykkeillä. Koivulla on kookkaimmat kuidut ja akaasialla pienimmät kuidut. Myös näiden lajien putkilot eroavat toisistaan. Koivun putkilot ovat pitkiä ja kapeita, kun taas eukalyptuksen ja akaasian putkilot ovat lyhyitä ja leveitä. Prosessiksi valittiin kaksivaiheinen APMP-prosessi. Koeajot tehtiinKeskuslaboratorio Oy:ssä. Massoille asetettiin seuraavat tavoitteet: freeness 150-200 ml ja vaaleus 80 %ISO. Eukalyptukselle ja koivulle tehtiin kaksi erilaista impregnointisarjaa, mutta akaasialle vain yksi. Jauhatuksen viimeisessä vaiheessa kokeiltiin myös jauhinvalkaisua. Jauhatuksen energiankulutus oli korkea varsinkin eukalyptuksella ja akaasialla. Jotta energiankulutus saataisiin pienemmäksi, tulisi käyttää enemmän lipeää, mutta se johtaa alkalitummumiseen. Lopuksi massat valkaistiin laboratoriossa. Eukalyptus ja koivu pystyttiin valkaisemaan vaaleuteen 80 %ISO, mutta eukalyptuksen valkaisu vaati enemmän peroksidia kuin koivun valkaisu. Akaasian lähtövaaleus oli niin alhainen, ettei siinä päästy tavoitevaaleuteen. Eukalyptuksella on parempi valonsironta ja paremmat lujuusominaisuudet kuin koivulla. Kemimekaanista massaa voidaan käyttää hienopaperissa parantamassa jäykkyyttä, bulkkia ja valonsirontaa, mutta usein ongelmana on alhainen vaaleus ja huono vaaleuden pysyvyys. Kemimekaanista massaa voidaankäyttää missä tahansa mekaanisissa painopapereissa. Mekaanisissa painopapereissa kemimekaanisella lehtipuumassalla voidaan korvata mekaanista havupuumassaa. Akaasia on niin tummaa, ettei sitä voida käyttää korkeavaaleuksisiin papereihin. Eukalyptus ja koivu ovat vaaleampia ja helpompia valkaista kuin akaasia, mutta myös niillä on niin huono vaaleudenpysyvyys että käyttö hienopapereissa on rajoittunutta. Mekaanisille eukalyptus ja koivumassoille hienopaperia parempi käyttökohde on mekaaniset painopaperit, kuten MWC-paperi.

Management of slips and its effect on growth and production of 'Pérola' pineapple plants

The lack of good quality planting material has limited the expansion and contributed to yield reduction of the Brazilian pineapple culture. Alternatives of 'Pérola' pineapple slips management were studied aiming at obtaining superior planting material within a shorter time period and making good use of healthy slips of low vigor, that are commonly discarded by growers. Two experiments were carried out at the Experimental Field of Embrapa Cassava & Fruits, Cruz das Almas, Bahia, Brazil, and another one in a commercial plantation in the region of Itaberaba, BA, using blocks or entirely randomized designs with at least four replications. In the first one, the development of slips of different initial sizes (6 to 20 cm long), when grown on mother plants after fruit harvest, was compared with that of slips grown in a nursery after their removal from the mother plants. It became clear that larger slips grow more vigorously and that the removal from the mother plant delays their growth. However, results from the second study showed that those slips grown in nursery had vegetative and agronomic performance similar to that of conventional slips and close to that of plantlets produced from plant stem sections. Independently from the type of planting material used, the larger ones presented a more vigorous growth and produced higher yields. In the third study, it was observed the influence of mineral fertilization, pest control and growth regulator application after fruit harvest on slip development. The treatments applied did not significantly accelerate slip growth. Slips reached 50 cm length and at least 300 g fresh weight within 90 days after fruit harvest, indicating that vigorous plants have enough nutritional storage material for slips development.

Guidelines for irrigation scheduling of banana crop in São Francisco Valley, Brazil. I - Root distribution and activity

In order to establish guidelines for irrigation water management of banana cv. Pacovan (AAB group, Prata sub-group) in Petrolina County, northeastern Brazil, the root distribution and activity were measured on an irrigated plantation, in a medium texture soil, with plants spaced in a 3 x 3 m grid. Root distribution was evaluated by the soil profile method aided by digital image analysis, while root activity was indirectly determined by the changing of soil water content and by the direction of soil water flux. Data were collected since planting in January 1999 to the 3rd harvest in September 2001. Effective rooting depth increased from 0.4 m at 91 days after planting (dap), to 0.6 m at 370, 510, and 903 dap, while water absorption by roots was predominantly in the top 0,6 m.

Nota. Detección molecular de Heterobasidion annosum s.s. en claras de Pinus nigra en el Pirineo Aragonés

En diciembre de 2007, en la Sierra de Loarre (Huesca) observamos signos de Newrobasidion annosum sensu lato asociados a daños de defoliación y mortalidad en una repoblación de Pinus nigra. Se ha identificado la especie biológica de aislamientos recogidos de este patógeno mediante técnicas moleculares, y se ha corroborado mediante cruces con aislamientos homocariontes, que se trata de H. annosum sensu stricto. Esta especie biológica ataca al género Pinus y puede causar daños sobre Pinus nigra.

Análisis de modelos de perfil del fuste y estudio de la cilindricidad para tres clones de chopo (Populus x euramericana) en Navarra

El presente trabajo tiene por objetivo principal analizar tres funciones de perfil del fuste sobre tres clones de Populus x euramericana (Canadá Blanco, I-214 y MC) en la Comunidad Foral de Navarra para elaborar una tarifa de cubicación con clasificación de volumen. Para minimizar el efecto de la autocorrelación entre los residuos se emplea una estructura de error continua autorregresiva de orden 2 o de orden 3 en función del clon analizado. Por otra parte, se compara el coeficiente local de forma de cada uno de los clones estudiados mediante dos metodologías: el análisis de la varianza de la estimación individual de dicho coeficiente y el contraste del estadístico de máxima verosimilitud entre ajustes, resultando ser el clon Canadá el más cónico de los tres. Los datos utilizados provienen de 143 chopos de plantaciones coetáneas y con mismo marco de plantación (marco real de 4,5 × 4,5 m).

Paperikoneen märkäosan kemian hallinnan käytännön työkalut

Tämän työn lähtökohtana oli selvittää erään hienopaperikoneen merkittävimmät märkäosan kemian tasapainoon vaikuttavat tekijät. Työkaluina käytettiin WIC Compact -laitteistoa ja prosessin on-line -mittauksia. Näiden tuottaman informaation pohjalta tutkittiin tekijöiden vaikutusta paperikoneen ajettavuuteen tavoitteena löytää mahdolliset syy-seuraus -ilmiöt ja ennakoida näiden vaikutukset ennen paperikoneella tapahtuvia varsinaisia muutoksia. Kokeellisessa osassa mitattiin sameutta, varustilaa, alkaliteettia, pH:ta, lämpötilaa ja johtokykyä. Mittaukset tehtiin paperikoneen mänty- ja koivusellusta sekä hylkymassasta ja viiravedestä. Kokeellisen osan mittaustulosten perusteella havaittiin koivusellun uuteainepitoisuuden ja sameuden välillä olevan yhteyttä paperikoneen pihkaongelmiin. Katkotilanteet ajoittuivat usein prosessin pH- ja lämpötilavaihteluiden muutoskohtiin, missä pH ja lämpötila laskivat. Sen sijaan muutokset johtokyvyssä eivät olleet yhteydessä katkoihin. Optisen kirkasteen annostelumäärä vaikutti prosessin varaustilaan ja tapauksissa, missä varaustila selvästi kasvoi, kun optisen kirkasteen annostelua oltiin vähennetty, ilmeni ajettavuushäiriöitä. Muutokset PCC:n pH:ssa ja annostelussa näyttivät aiheuttavan perälaatikon pH-vaihteluita.

Kuitujen kiharuuteen vaikuttavia tekijöitä sulfaattiselluloosan valmistuksessa

Diplomityön tarkoituksena oli selvittää kuitujen kihartuvuuden profiili koivu- ja havusellulinjalla prosessivaiheiden suhteen. Profiilin perusteella pyrittiin selvittämään kuitulinjojen prosessista kuitujen kiharuuteen voimakkaimmin vaikuttavia tekijöitä. Työn kirjallisuusosassa käsiteltiin kuitujen ominaisuuksia sekä teollisen sellun valmistusprosessin kuituihin aiheuttamia kuituvaurioita ja niiden mahdollisia syitä. Lisäksi käytiin läpi kuituvaurioiden analysointimenetelmiä ja kuituvaurioiden kanssa korreloivia sellun laatuarvoja. Työn kokeellinen osa suoritettiin kuitulinjojen normaalin tuotannon ohessa. Kokeellisen osan massanäytteitä otettiin varsin moninaisista tuotantotilanteista mahdollisimman kattavan kiharuusprofiilin aikaansaamiseksi. Koivusellulinjalla vuokeittimen tuotantotaso vaikutti suuresti valmistettavan sellun ominaisuuksiin. Kuituvaurioiden syntyyn voimakkaimmin vaikuttavaksi tekijäksi osoittautui keittimen pohja-alueen, puskun ja massan pesuvaiheen sakeus. Tämän alueen sakeus muuttui tuotantotason mukaan, tuotantotason kasvun myötä alueen sakeus laski. Sakeuden lasku vähensi kuitujen kiharuutta sekä massan venymää ja paransi vetojäykkyyttä. Tuotantotason kasvu paransi myös keittimestä otettujen massanäytteiden vetojäykkyyspotentiaalia. Havusellulinjalla käytetyn Lo-Solids –keittomallin ja konventionaalisen keittomallin kesken esiintyi varsin merkittäviä laadullisia eroja. Lo-Solids –keittomallilla keitetyt sellukuidut kihartuivat konventionaalisella keittomallilla keitettyjä sellukuituja enemmän. Lo-Solids –keittomallilla keitetyn sellun vetojäykkyys oli konventionaalisella mallilla keitetyn sellun vetojäykkyyttä heikompi.

Nestepakkauskartongin runkokerroksen rakenteen optimointi

Diplomityön tavoitteena oli optimoida KA4:n nestepakkauskartongin runkokerroksen massakoostumus ja rakenne kartonkikoneen uusinnan jälkeen. Työssä tutkittiin Natura 285 –laatua, jota käytetään yhden litran vetoisissa maitopurkeissa. Pääasiallisena tavoitteena oli lisätä CTMP:n osuutta ja vähentää mäntysellun osuutta rungossa siten, että kartongin laatu ei heikkene. Työn kirjallisuusosassa perehdyttiin nestepakkauskartongin kriittisiin ominaisuuksiin ja CTMP:n vaikutuksiin runkokerroksessa. Rainanmuodostusta ja kuituverkoston lujuuden syntymistä käsiteltiin omina kokonaisuuksinaan. CTMP:n freeness-tason huomattava vähentäminen kasvattaa kartongin z-lujuutta ja palstautumislujuutta merkittävästi. Samalla höyrynkulutus kuitenkin kasvaa ja kartongin jäykkyys laskee jonkin verran paksuuden vähenemisen seurauksena. CTMP:n freeness-tason alentaminen arvosta 420 ml CSF arvoon 380 ml CSF ei alenna bulkkia merkittävästi. CTMP:n määrän kasvattaminen yli 60 %:in keskikerroksessa alentaa palstautumislujuutta ja z-lujuutta merkittävästi. Runkokerroksen mäntysellun korvaaminen koivusellulla parantaa kartongin sileyttä merkittävästi vakiopaksuudessa. Runkokerroksen massakomponenttien jauhatuksen lisäämisestä huolimatta z-lujuus ja palstautumislujuus laskevat vastaavasti huomattavan paljon. Koivusellun käytöllä valmiin pakkauksen ominaisuudet eivät heikkene, mutta painatusominaisuudet paranevat. CTMP-laitoksen pääjauhinten uudella LE-terämallilla saavutetaan huomattava energian säästö vanhaan terämalliin verrattuna. Kuidun keskipituus laskee jonkin verran LE-terien ikääntyessä ja samalla kuitujen sitoutumiskyky heikkenee.

Mekaanisen puunjalostuksen markkinakartoitus: Koivusahatavaran ja -puolijalosteiden markkinat Euroopassa

Tutkimuksen tavoitteena oli kartoittaa koivusahatavaran ja -puolijalosteiden potentiaalisia vientikohdemaita EU-maissa ja Norjassa. Tarkastelun kohteena olivat koivutuotteiden markkinapotentiaali ja kysyntä sekä puutuotteiden markkinointikanavavaihtoehdot Euroopan puutuotemarkkinoilla. Tutkimuksen teoreettisena lähtökohtana oli tarkastella, kuinka markkinointitutkimuksen avulla kartoitetaan tuotantohyödykemarkkinoita, miten määritetään tuotantohyödykkeen markkinapotentiaali ja kysyntä sekä mitä markkinointikanavavaihtoehtoja puutuotteita valmistavalla yrityksellä on vientimarkkinoille lähdettäessä. Empiirisessä osassa selvitettiin sekä kvantitatiivista että kvalitatiivista tietoa Euroopan puutuotemarkkinoista. Lehtipuu- ja koivusahatavaran vienti-, tuonti- ja tuotantotilastojen pohjalta tarkasteltiin koivun suurimpia vientikohdemaita ja arvioitiin kysyntää tulevaisuudessa. Tämän lisäksi puutuotteiden toimialaorganisaatioiden, asiantuntijoiden, puutuotteita valmistavien yritysten ja maahantuojien haastattelujen avulla muodostettiin kokonaiskuva koivusahatavaran ja -puolijalosteiden markkinapotentiaalista ja koivutuotteiden asemasta Euroopan puutuotemarkkinoilla. Koivu koettiin Euroopan puutuotemarkkinoilla kiinnostavana puulajina ja koivutuotteiden kysyntä onkin ollut viime vuosien aikana nousujohteista. Tämä johtuu suurimmaksi osaksi tällä hetkellä vallitsevasta vaaleiden puulajien trendistä. Markkinoilla menestyminen riippuu kuitenkin siitä, kuinka hyvin koivun tarjoaja pystyy vastaamaan asiakkaiden tuotteelle asettamiin vaatimuksiin.

Non-wood massojen vedenpoiston arvioiminen märkäpuristuksessa

Yksivuotisten kasvien (non-wood) kuitua verrataan usein lehtipuukuituihin. Käytetyimpiä non-wood kasveja ovat vehnän olki, bambu, järviruoko ja bagassi. Non-wood massan erottaa puumassasta kuitenkin korkea silikaattipitoisuus sekä parenkyymisolupitoisuus, joka antaa massalle korkean hienoainepitoisuuden. Tämä yhdessä korkean hemiselluloosapitoisuuden ja lyhyen kuidun pituuden kanssa heikentävät voimakkaasti non-wood massan vedenpoisto-ominaisuuksia. Non-wood kuidulla voidaan korvata lehtipuumassaa hienopapereissa. Non-wood kuitu antaa paperille hyvän opasiteetin, korkean valonsirontakertoimen sekä sileän painopinnan. Massaan lisättävä pitkäkuituinen havupuumassa parantaa ajetta¬vuutta paperikoneella ja helpottaa massan vedenpoistoa. Non-wood massan vedenpoistoa voidaan tehostaa esimerkiksi poistamalla osa hienoaineesta, käyttämällä non-wood massalle sopivaa keittotapaa sekä käyttämällä märkä¬puristuksessa pitkänippityyppistä puristinratkaisua. Myös non-wood kuidun kuivaaminen parantaa vedenpoistoa. Tässä tutkimuksessa kirjallisuusosassa keskityttiin yleisimpiin paperin valmistuksessa käytettäviin non-wood kuidun lähteisiin, märkäpuristuksen teoriaan ja tapoihin tehostaa vedenpoistoa. Kokeellisessa osassa tutkittiin vehnänolkimassan käyttäytymistä märkäpuristuksessa erilaisten ominaisuuksien pohjalta. Tutkimuksen kohteena oli non-wood massan keittotapa (hapan/alkali), hienoainepitoisuus, silikaattipitoisuus sekä kuivattu/kuivaamaton kuitu. Vertailun vuoksi tutkimuksessa oli mukana myös yksi järviruokomassa. Tuloksista huomataan, että non-wood massan vedenpoistoon vaikuttaa hienoainepitoisuus, kuidun kuivaus sekä massan valmistustapa. Järviruokomassan veden¬poisto on tehokkaampaa kuin vehnänolkimassan paremman kuitu¬koostumuksensa takia. Jos hienopaperimassassa korvataan lehtipuumassaa non-wood kuidulla maksimissaan 40 %, massan vedenpoistoa voidaan hyvin arvioida erilaisten suotautuvuusmittojen, kuten freeneksen, vedenpidätyskyvyn ja suotautumisajan, avulla.

Peatlands and plantations in Sumatra, Indonesia : Complex realities for resource governance, rural development and climate change mitigation

Peatlands play a crucial role in Indonesia's economic development, and in its stated goal of reducing greenhouse gas emissions. Improved peatland management - including a national moratorium on the granting of any new conversion licenses - forms a cornerstone of Indonesia's climate change mitigation commitment. At the same time, rapid expansion of the plantation sector is driving wide-scale drainage and conversion of peat swamp ecosystems. The province of Riau, in central Sumatra, finds itself at the crossroads of these conflicting agendas. This essay presents a case study of three islands on Riau's east coast affected by industrial timber plantation concessions. It examines the divergent experiences, perceptions and responses of communities on the islands. A mix of dramatic protests, localised everyday actions and constructive dialogue has succeeded in delaying or perhaps halting one of the concessions, while negotiations and contestation with the other two continue. With the support of regional and national non-governmental organisations and local government, communities are pursuing alternative development strategies, including the cultivation of sago, which requires no peat drainage. While a powerful political economy of state and corporate actors shapes the contours of socio-environmental change, local social movements can alter trajectories of change, promoting incremental improvements and alternative pathways.

Benzoquinonas, hidroquinonas e sesquiterpenos de Auxemma glazioviana

Two new compounds, 5 and 8, and an epimeric mixture 4a/4b were isolated from hardwood of Auxemma glazioviana. Their structures and relative configurations were determined by modern spectroscopic analysis to be rel-10alpha,11alpha-epoxy-11beta-ethoxy-8alpha- hydroxy-2-methoxy -8abeta-methyl-5,6,7,8,8a,9,10,10abeta-octahydro-1,4-anthracenedione (or rel-2R,2aR,5R,5aS ,10bS,10cS-2-ethoxy-5-hydroxy-8-methoxy-5a-methyl- 2a,3,4,5,5a,6,10b,10c-octahydro-2H-anthra[9,1-bc]furan-7,10-dione, 4a), rel-10alpha,11alpha- epoxy-11alpha-ethoxy-8alpha-hydroxy-2-methoxy-8abeta-methyl-5,6,7,8,8a,9,10,10abeta-octahydro- 1,4-anthracenedione (or rel-2S,2aR,5R,5aS ,10bS,10cS-2-ethoxy-5-hydroxy-8-methoxy- 5a-methyl-2a,3,4,5,5a,6,10b10c-octahydro-2H-anthra[9,1-bc]furan-7,10-dione, 4b), rel-10alpha,11alpha-epoxy-8alpha,11-dihydroxy-2-methoxy-8abeta-methyl-5,6,7,8,8a,9,10,10abeta- octahydro-1,4-anthracenedione (or rel-2S,2aR,5R,5aS ,10bS,10cS-2,5-dihydroxy-8- methoxy-5a-methyl-2a,3,4,5,5a,6,10b,10c-octahydro-2H-anthra[9,1-bc]furan-7,10 -dione, 5) and rel-10,11-epoxy-8abeta-methyl-1,4,5alpha,9alpha-tetrahydroxy-5,6,7,8,8a,9,10,10a- octahydro-8-anthracenone (or rel-2aS,5aS,6R,10bR ,10c5-2a,6,7,10-tetrahydroxy-5a-methyl-2a,3,4,5,5a,6,10b,10c-octahydro-2H-anthra [9,1-bc]-furan-5-one, 8). In addition, known compounds were also isolated.

Research on the suitability of organosolv semi-chemical triticale fibers as reinforcement for recycled hdpe composites

The main objective of this research was to study the feasibility of incorporating organosolv semi-chemical triticale fibers as the reinforcing element in recycled high density polyethylene (HDPE). In the first step, triticale fibers were characterized in terms of chemical composition and compared with other biomass species (wheat, rye, softwood, and hardwood). Then, organosolv semi-chemical triticale fibers were prepared by the ethanolamine process. These fibers were characterized in terms of its yield, kappa number, fiber length/diameter ratio, fines, and viscosity; the obtained results were compared with those of eucalypt kraft pulp. In the second step, the prepared fibers were examined as a reinforcing element for recycled HDPE composites. Coupled and non-coupled HDPE composites were prepared and tested for tensile properties. Results showed that with the addition of the coupling agent maleated polyethylene (MAPE), the tensile properties of composites were significantly improved, as compared to non-coupled samples and the plain matrix. Furthermore, the influence of MAPE on the interfacial shear strength (IFSS) was studied. The contributions of both fibers and matrix to the composite strength were also studied. This was possible by the use of a numerical iterative method based on the Bowyer-Bader and Kelly-Tyson equations

The effect of pulp washing on bleaching efficiency

The main aim of this study was to inspect the influence of the ultrafiltration implementation on the washing and on bleaching efficiency. Four cases corresponding to four washing stages were observed: two with hardwood pulp and two with softwood pulp; each case had a reference and a trial experiment. The experiments with hardwood pulp were arranged in a manner to explore predominantly the possibility of bleaching performance improvement by applying for washing instead of untreated filtrate (reference case) the same treated one (trial case). Despite that the ultrafiltration reduced the COD of the wash filtrates allowing the decreasing of COD carry-over to the bleaching stage it didn’t affect the bleaching performance. Another set was used in the experiments with softwood pulp. It implied the ultrafiltration and recirculation of the filtrate to the same washing stage with the purpose to reduce the volumes and pollution of the bleaching effluents. In one case the negative result was obtained which was expressed by worse parameters of the pulp after bleaching. Another case showed the opportunity to replace hot water with the filtrate and reduce the fresh water consumption.

The Impact of Aspen and Alder on the Quality of NHBK

The purpose of this work was to study the effect of aspen and alder on birch cooking and the quality of the pulp produced. Three different birch kraft pulps were studied. As a reference, pure aspen and alder were included. The laboratory trials were done at the UPM Research Centre in Lappeenranta, Finland. The materials used were birch, aspen and alder mill chips that were collected around the area of South-Carelia in Finland. The chips used in the study were pulped using a standard kraft process. The pulps including birch fibres were ECF-bleached at laboratory scale to a target brightness of 85 %. The bleached pulps were beaten at low consistency by a laboratory Voith Sulzer refiner and tested for optical and physical properties. The theoretical part is a study of hardwoods that takes into accounts the differences between birch, aspen and alder. Major sub-areas were fibre and paper-technical properties as well as chemical composition and their influence on the different properties. The pulp properties of birch, aspen and alder found in previous studies were reported. Russian hardwood forest resources were also investigated. The fundamentals of kraft pulping and bleaching were studied at the end of theoretical part. The major effect of replacing birch with aspen and alder was the deterioration (lowering) of tensile and tear strengths. In other words, addition of aspen and alder to a birch furnish reduced strength properties. The reinforcement ability of the tested pulps was the following: 100 % birch > 80 % birch, 20 % aspen > 70 % birch, 20 % aspen, 10 % alder. The second thing noted was that blending of birch together with aspen and alder give better smoothness, optical properties and also formation. It can be concluded, that replacement of birch with alder during cooking by more than 10 % can negatively affect on the paper-technical properties of birch pulp. Mixing pure birch and aspen pulps would be more beneficial when producing printing paper made from chemical pulp.