The pH-dependent phase distribution of wood pitch components in papermaking processes

Wood contains only a very small amount of lipophilic extractives, commonly known as wood pitch. The pitch is known to cause severe problems in papermaking processes. The amount of pitch in process waters can be decreased by seasoning of the raw material prior to pulping, pulp washing, removal of pitch by flotation, adsorption of pitch onto various mineral surfaces, and retention of pitch to the fibre material by cationic polymers. The aim of this study was to determine the influence of pH on some of the methods used for pitch control. Experiments were performed using laboratory-made wood pitch emulsions with varying pH, salt concentration, hemicellulose concentration and pitch composition. These emulsions were used to study the phase distribution of resin and fatty acids, the colloidal stability of pitch with and without steric stabilisation by galactoglucomannans, and the interactions between wood pitch and mineral particles. Purification of unbleached and peroxidebleached mill process water was performed by froth flotation in combination with a foaming agent. The distribution of resin and fatty acids (RFAs) between colloidal pitch droplets and the water phase was very dependent on pH. At pH 3, almost all of the RFAs were attached to the pitch droplets, while increasing the pH led to increasing concentration of dissolved RFAs in the water phase. The presence of salt shifted the release of RFAs towards higher pH, while lower ratio of neutral pitch in the emulsion resulted in release of RFAs at lower pH. It was also seen that the dissolution and adsorption of RFAs at sudden pHchanges takes place very quickly. Colloidal pitch was more stable against electrolyte-induced aggregation at higher pH, due to its higher anionic charge. The concentration of cationic polymers needed to aggregate colloidal pitch also increased with increasing pH. The surface characteristics of solid particles, such as amount of charged groups, were very important for understanding their interactions with colloidal wood pitch. Water-soluble galactoglucomannans stabilised the colloidal pitch sterically against aggregation, but could not completely prevent interactions between wood pitch and hydrophilic particles. Froth flotation of unbleached and peroxidebleached process water showed that the pitch could be removed more effectively and selectively at low pH, compared to at neutral pH. The pitch was removed more effectively, using lower concentrations of foaming agent, from peroxide-bleached water than from unbleached water. The results show that pH has a major impact on various pulping and papermaking processes. It determines the anionic charge of the colloidal pitch and the solubility of certain pitch components. Because of this, the pH influences the effectiveness of pitch retention and removal of pitch. The results indicate that pitch problems could be diminished by acknowledging the importance of pH in various papermaking processes.

Hartsin likaantuminen ja kestävyys mustalipeän fraktioinnissa kokoekskluusiokromatografialla

Sellunkeiton sivutuotteena syntyvä mustalipeä sisältää arvokkaita orgaanisia yhdisteitä, kuten hydroksihappoja. Toistaiseksi hydroksihapot on käytetty muun mustalipeän tavoin sellutehtaan lämmöntuotantoon. Hydroksihappojen merkitys lämmöntuotannon kannalta on kuitenkin pieni verrattuna mustalipeän sisältämään ligniiniin. Viime vuosina kiinnostus hydroksihappoja kohtaan on kasvanut sillä ne voisivat toimia lähtöaineena monille kemikaaleille, joiden valmistukseen käytetään perinteisesti fossiilisia polttoaineita. Hydroksihappoja voidaan erottaa mustalipeästä useilla eri menetelmillä. Erotukseen soveltuvia menetelmiä ovat esimerkiksi ioniekskluusiokromatografia, kalvosuodatus ja kiteytys sekä kokoekskluusiokromatografia. Kromatografisissa menetelmissä käytetyt hartsit ja kalvosuodatuksessa käytettävät kalvot ovat kuitenkin alttiita eri yhdisteiden aiheuttamalle likaantumiselle. Tämän työn kirjallisuusosassa käsitellään mustalipeän koostumusta sekä mustalipeän sisältämiä hydroksihappoja ja niiden käyttökohteita. Lisäksi kirjallisessa osassa on kuvattu aikaisemmin tutkittuja menetelmiä hydroksihappojen erottamiseksi mustalipeästä. Viimeisin menetelmä mustalipeän fraktioimiseksi on kokoekskluusiokromatografia. Työssä on kuvattu kokoeksluusiokromatografian periaate ja selvitetty menetelmän soveltuvuutta mustalipeän fraktiointiin. Lisäksi on käsitelty kromatografisissa menetelmissä käytettyjen hartsien likaantumista, likaantumisen vaikutusta erotustehokkuuteen ja likaantumisen ehkäisyä. Kokeellisessa osassa käsitellään hydroksihappojen erotusta mustalipeästä kokoekskluusiokromatografialla sekä kokoekskluusiokromatografiassa käytettävän hartsin likaantumista ja kestävyyttä. Työssä selvitettiin toistokokein likaantumisen vaikutusta hartsin erotuskykyyn käsitellyn mustalipeän määrän kasvaessa. Malliaineena käytettiin ultrasuodatettua soodakeitettyä mustalipeää. Tulosten perusteella hartsin likaantuminen ei vaikuttanut hydroksihappojen erotukseen mustalipeästä. Kestävyyskokeissa hartsin vesiretentiossa ei havaittu mittausten perusteella johdonmukaista muutosta. HPLC-analyysien perusteella huomattiin liuoksista kuitenkin mahdollisia hartsin hajoamistuotteita, joita ei kuitenkaan pystytty tunnistamaan.

Modeling of fireside deposit formation in two industrial furnaces

Fireside deposits can be found in many types of utility and industrial furnaces. The deposits in furnaces are problematic because they can reduce heat transfer, block gas paths and cause corrosion. To tackle these problems, it is vital to estimate the influence of deposits on heat transfer, to minimize deposit formation and to optimize deposit removal. It is beneficial to have a good understanding of the mechanisms of fireside deposit formation. Numerical modeling is a powerful tool for investigating the heat transfer in furnaces, and it can provide valuable information for understanding the mechanisms of deposit formation. In addition, a sub-model of deposit formation is generally an essential part of a comprehensive furnace model. This work investigates two specific processes of fireside deposit formation in two industrial furnaces. The first process is the slagging wall found in furnaces with molten deposits running on the wall. A slagging wall model is developed to take into account the two-layer structure of the deposits. With the slagging wall model, the thickness and the surface temperature of the molten deposit layer can be calculated. The slagging wall model is used to predict the surface temperature and the heat transfer to a specific section of a super-heater tube panel with the boundary condition obtained from a Kraft recovery furnace model. The slagging wall model is also incorporated into the computational fluid dynamics (CFD)-based Kraft recovery furnace model and applied on the lower furnace walls. The implementation of the slagging wall model includes a grid simplification scheme. The wall surface temperature calculated with the slagging wall model is used as the heat transfer boundary condition. Simulation of a Kraft recovery furnace is performed, and it is compared with two other cases and measurements. In the two other cases, a uniform wall surface temperature and a wall surface temperature calculated with a char bed burning model are used as the heat transfer boundary conditions. In this particular furnace, the wall surface temperatures from the three cases are similar and are in the correct range of the measurements. Nevertheless, the wall surface temperature profiles with the slagging wall model and the char bed burning model are different because the deposits are represented differently in the two models. In addition, the slagging wall model is proven to be computationally efficient. The second process is deposit formation due to thermophoresis of fine particles to the heat transfer surface. This process is considered in the simulation of a heat recovery boiler of the flash smelting process. In order to determine if the small dust particles stay on the wall, a criterion based on the analysis of forces acting on the particle is applied. Time-dependent simulation of deposit formation in the heat recovery boiler is carried out and the influence of deposits on heat transfer is investigated. The locations prone to deposit formation are also identified in the heat recovery boiler. Modeling of the two processes in the two industrial furnaces enhances the overall understanding of the processes. The sub-models developed in this work can be applied in other similar deposit formation processes with carefully-defined boundary conditions.

Recovery of biomass-derived valuable compounds using chromatographic and membrane separations

Utilization of biomass-based raw materials for the production of chemicals and materials is gaining an increasing interest. Due to the complex nature of biomass, a major challenge in its refining is the development of efficient fractionation and purification processes. Preparative chromatography and membrane filtration are selective, energy-efficient separation techniques which offer a great potential for biorefinery applications. Both of these techniques have been widely studied. On the other hand, only few process concepts that combine the two methods have been presented in the literature. The aim of this thesis was to find the possible synergetic effects provided by combining chromatographic and membrane separations, with a particular interest in biorefinery separation processes. Such knowledge could be used in the development of new, more efficient separation processes for isolating valuable compounds from complex feed solutions that are typical for the biorefinery environment. Separation techniques can be combined in various ways, from simple sequential coupling arrangements to fully-integrated hybrid processes. In this work, different types of combined separation processes as well as conventional chromatographic separation processes were studied for separating small molecules such as sugars and acids from biomass hydrolysates and spent pulping liquors. The combination of chromatographic and membrane separation was found capable of recovering high-purity products from complex solutions. For example, hydroxy acids of black liquor were successfully recovered using a novel multistep process based on ultrafiltration and size-exclusion chromatography. Unlike any other separation process earlier suggested for this challenging separation task, the new process concept does not require acidification pretreatment, and thus it could be more readily integrated into a pulp-mill biorefinery. In addition to the combined separation processes, steady-state recycling chromatography, which has earlier been studied for small-scale separations of high-value compounds only, was found a promising process alternative for biorefinery applications. In comparison to conventional batch chromatography, recycling chromatography provided higher product purity, increased the production rate and reduced the chemical consumption in the separation of monosaccharides from biomass hydrolysates. In addition, a significant further improvement in the process performance was obtained when a membrane filtration unit was integrated with recycling chromatography. In the light of the results of this work, separation processes based on combining membrane and chromatographic separations could be effectively applied for different biorefinery applications. The main challenge remains in the development of inexpensive separation materials which are resistant towards harsh process conditions and fouling.

Myndighetsperson, själasörjare eller driftkucku : en studie av prästgestalter i svenska romaner 1809–2009

Syftet med avhandlingen är att undersöka hur prästgestalter i svenska romaner skildras. Eftersom sockenprästerna under lång historisk tid har innehaft en långtgående världslig och andlig makt över församlingsborna i kraft av prästämbetet, var och är prästskildringar intressanta för många romanläsare. Prästen som romangestalt har många liknande drag från roman till roman och går att kategorisera. Mitt studium av lutherska prästgestalter i svenska romaner 1809–2009 tar sin utgångspunkt i följande kategorier: Prästen som myndighetsperson (ämbetsbärare, patriark och förebild), som själasörjare (församlingsherde, predikant, biktfader och troskämpe) och prästen som driftkucku (hycklare, hatobjekt och skrattspegel). Avhandlingens teoretiska utgångspunkter tar sikte på skildringen av prästgestalterna och utgår från Blakey Vermeule som har undersökt varför romaner och romangestalter är intressanta för läsaren. Jon Helt Haarder har formulerat teorin om den performativa biografismen som är givande i studiet eftersom många romaner med prästkaraktärer är (själv)biografiska. Med Eric Donald Hirsch Jr. hävdar jag att författaren har betydelse för texten och menar att författarens avsikter med en prästkaraktär kan påverka analysen av karaktärerna. Mitt typologiska studium genom cirka 150 romaner visar hur de humoristiska prästskildringarna finns representerade under hela perioden av 200 år. Tidigare teorier som förbundit vissa prästtyper till litterära epoker, till exempel den hycklande prästen vid det moderna genombrottet i Norden, blir genom min studie modifierade. Ett annat fynd är att prästers utomäktenskapliga förbindelser tenderar att skildras som en svårare synd i senare historiska romaner än i samtida 1800-talsromaner. ---------------------------------------------------------- Tutkimuksen tarkoituksena on selvittää, miten pappien hahmot eroavat toisistaan ruotsinkielisissä romaaneissa. Koska pitäjän papeilla on pitkään historiassa ollut mittavaa maallista ja hengellistä valtaa seurakuntalaisiin nähden pappisviran puolesta, ovat pappishahmojen eroavaisuudet mielenkiintoisia monille romaanien lukijoille. Papeilla romaanien hahmoina on monia romaanista toiseen toistuvia piirteitä, joita voi kategorisoida. Lähtökohtana tutkielmalleni luterilaisten pappien hahmoista ruotsalaisissa romaaneissa vuosina 1809-2009 ovat seuraavat kategoriat: papit viranomaisina (viranhaltijoina, patriarkkoina ja esikuvina), sielunpaimenina (seurakuntien paimenina, saarnaajina, rippi-isinä ja uskon taistelijoina) sekä papit pilkan kohteena (tekopyhinä, vihan ja naurun kohteina). Väitöskirjan teoreettiset lähtökohdat ottavat näkökulmaa pappishahmojen eroavaisuuksiin, ja pohjautuvat Blakey Vermeulen tutkimukseen siitä, miksi romaanit ja romaanien hahmot ovat mielenkiintoisia lukijalle. Jon Helt Haarder on kehittänyt teorian performatiivisesta elämäkerrallisuudesta, joka on antoisaa tälle tutkielmalle, sillä monet pappishahmoja sisältävät romaanit ovat (oma)elämäkerrallisia. Väitän yhdessä Eric Donald Hirsch Jr.:n kanssa, että kirjailijan persoonalla on merkitystä tekstille, tarkoittaen sitä, että kirjailijan tarkoitusperät pappishahmoa kohtaan voivat vaikuttaa hahmojen analyysiin. Noin 150 romaanin typologinen tutkimukseni osoittaa, kuinka humoristiset pappishahmojen kuvaukset ovat esillä koko kahdensadan vuoden ajanjakson. Tulen käyttämään tutkielmassani muunnelmia aiemmista teorioista, jotka ovat liittäneet tietyt pappishahmojen tyypit kirjalliseen aikakauteen, kuten esimerkiksi tekopyhien pappien esiintulo modernissa läpimurrossa Pohjoismaissa. Toinen löytö on, että pappien avioliittojen ulkopuoliset suhteet ollaan taipuvaisia näkemään vakavampana syntinä myöhemmissä historiallisissa romaaneissa kuin samanaikaisissa 1800-luvun romaaneissa.

Bevegelsens lindring - lindringens bevegelse : omsorgssamtale med barn

Den overordnede hensikten med avhandlingen er å utvikle kunnskap om omsorgssamtalen og hva som er lindrende i omsorgssamtale med barn, og presentere en teorimodell om dette i et omsorgsvitenskapelig perspektiv. Studien har tre typer datamateriale: i) begrepsbestemmelse av samtale, ii) utforskning av samtalebegrepet ved hjelp av tekster av Gadamer, Ricoeur, Wittgenstein og Vygotsky samt iii) casestudier bestående av observasjoner av barn og psykisk helsearbeidere og samtaler med barna. Studiens design er hermeneutisk. Det innebærer at det brukes en fortolkende metodologi der ny forståelse skapes gjennom sammensmelting av ulike forståelseshorisonter. Gadamers filosofiske hermeneutikk tjener som et teoretisk fundament i denne fortolkningsprosessen. Den filosofiske hermeneutikken kombineres med den omsorgsvitenskapelige tradisjonen slik den er utviklet ved Åbo Akademi. Dette er rammen rundt avhandlingen, som ser på mennesket som del av et fellesskap, og lidelse som en naturlig del av både barn og voksnes liv. Fortolkningsprosessen som er gjort i denne avhandlingen, kan betraktes som ulike samtaler mellom forsker og materialet, mellom ulike deler av materialet og mellom deler av og helheten til materialet. Disse samtalene finner sted i det omsorgsvitenskapelige rommet. Teorimodellen som presenteres, består av tre hovedkomponenter. Bevegelse er den første av hovedkomponentene: Lengselen etter fellesskap, det å få være et medmenneske, bevirker en kraft som i omsorgssamtalen bidrar til samskaping av den lindrende bevegelsen. Fellesskapets forutsetninger og bevegende kraft er den neste hovedkomponenten i teorimodellen: Her legges det vekt på autentisitet og tillit som nødvendige fundamenter for fremvekst av et kjærlighetsfylt fellesskap som gir kraft og retning til den lindrende bevegelsen. Den tredje hovedkomponenten i teorimodellen har fått benevnelsen helhetsspråk: En omsorgssamtale kjennetegnes ved et helhetsspråk der enheten kropp, sjel og ånd utgjør menneskebildet. Bevegelsene i samtalen kretser i en helhetsspråklig sfære, og slik frigjøres mange og varierte språklige uttrykk og inntrykk. Et frigjørende helhetsspråk kan sies å utgjøre omdreiningsaksen i den lindrende bevegelsen. Studien bidrar til å avdekke hva som er lindrende ved en omsorgssamtale. Viktige deler av materialet omhandler lindring av barns lidelse, men den nye forståelsen er ikke kun relevant for målgruppen barn. Teorimodellen har en allmennmenneskelig karakter og er like relevant i kontekster med voksne. At studien har barns lidelse og lindring i sitt sikte har imidlertid muliggjort fremveksten av akkurat denne teorimodellen.

Raskaan liikenteen uudet enimmäismitat : Toimenpideselvitys Uudenmaan ELY-keskuksen alueella

Lokakuussa 2013 voimaan astuneella asetuksella ja sen sallimilla suuremmilla ajoneuvomassoilla ja -mitoilla on pyritty parantamaan Suomen logistista kilpailukykyä. Uudenmaan ELY-keskus halusi selvittää toiminta-alueellaan eli Uudellamaalla, Kanta- ja Päijät-Hämeessä suurempien ajoneuvojen käyttöönottoa, sijoittumista liikenneverkolla, vaikutuksia kuljetustoimintaan sekä edelleen muutok-sista aiheutuvia liikenteellisiä pullonkauloja ja kehittämistarpeita. Toteutetussa selvityksessä pyrittiin tunnistamaan lisäksi tärkeimmät lähivuosien kehittämistoimenpiteet. Selvitystyö toteutettiin lokakuun 2013 ja huhtikuun 2014 välisenä aikana. Keskeisiä työmenetelmiä työssä ovat olleet aineisto- ja paikkatietoanalyysit sekä kuljetustoimintaa harjoittavien yritysten ja muiden sidosryhmien kuuleminen. Yrityksiltä ja näitä edustavilta etujärjestöiltä on selvitetty arvioita massa- ja mittamuutoksen vaikutuksista kuljetustoimintaan, kuljetus-reittien muutoksista sekä tietoa mahdollisista tunnistamatta jääneistä liikenteellisistä pullonkauloista. Eri toimialat ovat ottaneet uusien mittojen ja massojen mukaisia ajoneuvoja käyttöön eri tahdissa. Selvityksen perusteella etenkin metsäteollisuus, maanrakentaminen ja muut raskaita tavaraeriä liikuttavat toimialat ovat ottamassa laajasti käyttöön kuljetuskalustoa uusilla massoilla ja mitoilla. Näiden alojen oletettiin jo ennakolta hyötyvän asetusmuutoksesta. Suurempien ajoneuvojen käyttöönotto tulee vähentämään jonkin verran ajoneuvosuoritteen määrää. Asetuksen todelliset vaikutukset kuljetuksiin ja liikenteeseen todentuvat tulevina vuosina, kun uutta kuljetuskalustoa otetaan laajemmin käyttöön. Yritystenkin suunnitelmat kuljetusten muutoksista, kaluston käyttöönoton aikataulusta ja reiteistä ovat vielä monelta osin puutteellisia tai epävarmoja. Merkittävimmän esteen uusien massojen ja mittojen käyttöönotolle muodostavat painorajoitteiset ja alikulkukorkeudeltaan rajoittavat sillat. Siltojen kehittämistarpeet priorisoitiin työssä. Uudenmaan ELY-keskuksen toiminta-alueella kuljetuksia rajoittavat siltakohteet sijoittuvat pääsääntöisesti vähäliikenteiselle tieverkolle. Tällä hetkellä Uudenmaan ELY-keskuksen alueella on 53 painorajoitettua siltaa ja 22 alikulkurajoitetta. Päätieverkon osalta ongelmakohteet saadaan jo lähiaikoina korjattua. Lisäksi verkon tiheydestä johtuen kuljetuksille löytyy yleensä jokin suhteellisen lyhyt ja kustannustehokas vaihtoehtoinen reitti. Uudenmaan ELY-keskuksen alueella tilanne on kohtalainen. Keskeisiä toimenpiteitä ovat rajoittavien siltojen parantaminen kehittämisinvestoinneilla, talvikunnossapidon kehittäminen, tiedostuskanavan kehittäminen sekä tieverkon ja siltojen kunnon tehostettu seuranta uusia teknologioita hyödyntäen.

Hydrolysis of xylans by enzyme systems from solid cultures of Trichoderma harzianum strains

Xylanase activity was isolated from crude extracts of Trichoderma harzianum strains C and 4 grown at 28oC in a solid medium containing wheat bran as the carbon source. Enzyme activity was demonstrable in the permeate after ultrafiltration of the crude extracts using an Amicon system. The hydrolysis patterns of different xylans and paper pulps by xylanase activity ranged from xylose, xylobiose and xylotriose to higher xylooligosaccharides. A purified ß-xylosidase from the Trichoderma harzianum strain released xylose, xylobiose and xylotriose from seaweed, deacetylated, oat spelt and birchwood xylans. The purified enzyme was not active against acetylated xylan and catalyzed the hydrolysis of xylooligosaccharides, including xylotriose, xylotetraose and xylopentaose. However, the enzyme was not able to degrade xylohexaose. Xylanase pretreatment was effective for hardwood kraft pulp bleaching. Hardwood kraft pulp bleached in the XEOP sequence had its kappa number reduced from 13.2 to 8.9 and a viscosity of 20.45 cp. The efficiency of delignification was 33%.

Dammsäkerhetsguide

Den nya dammsäkerhetslagen (494/2009) trädde i kraft 1.10.2009 och statsrådets förordning om dammsäkerhet (319/2010) 5.5.2010. Denna dammsäkerguide ersätter anvisningarna för dammsäkerhet (Jord- och skogsbruksministeriets publikationer 7/1997) som togs ur bruk 1.10.2009. Dammsäkerhetsguiden är inte bindande för dammens ägare. Avsikten är att komplettera, och att genom exempel och utredningar förklara, det som lagen och förordningen föreskriver. Guiden tar upp dammplanering, bland annat den hydrologiska dimensioneringen och dammens tekniska säkerhetskrav, dammbygge och ibruktagandet samt riskutredningen, dammägarens säkerhetsprogram och dammens underhåll, drift, kontroll samt årlig och återkommande inspektion. Dammar indelas på basis av skadekonsekvenserna i klasserna 1, 2 och 3. Klassificering krävs inte om dammsäkerhetsmyndigheten anser att dammen inte medför fara. Ägaren till en klassificerad damm skall utarbeta ett kontrollprogram som lämnas in till dammsäkerhetsmyndigheten för godkännande. I syfte att klargöra den skaderisk som dammen medför ska ägaren till en klass 1-damm göra en utredning om den skaderisk för människor och egendom samt miljön som dammen medför. Dammsäkerhetsmyndigheten kan besluta att en riskutredning ska göras också för andra än klass 1-dammar, om detta behövs för att klassificera en damm. Dammägaren ska göra upp en plan för åtgärder vid en olycka eller störningar vid en klass 1-damm. Säkerhetsprogrammet för en damn ska innehålla en redogörelse för dammägarens egen beredskap i ovan nämnda situationer. Räddningsmyndigheten bedömer från fall till fall behovet av en åtgärdsplan enligt räddningslagen. Dammens ägare ska till dammsäkerhetsmyndighetens datasystem lämna de uppgifter som avses i dammsäkerhetsförordningen. Dammsäkerhetsmyndigheten och dammägaren ska för varje klassificerad damm förvara uppdaterade utskrifter ur datasystemet samt andra handlingar som är av betydelse med tanke på dammsäkerheten på så sätt att de är lättillgängliga vid eventuella störningar.

New families of highly efficient, halogen-free flame retardants for polypropylene (PP)

The driving forces for current research of flame retardants are increased fire safety in combination with flame retardant formulations that fulfill the criteria of sustainable production and products. In recent years, important questions about the environmental safety of antimony, and in particular, brominated flame retardants have been raised. As a consequence of this, the current doctoral thesis work describes efforts to develop new halogen-free flame retardants that are based on various radical generators and phosphorous compounds. The investigation was first focused on compounds that are capable of generating alkyl radicals in order to study their role on flame retardancy of polypropylene. The family of azoalkanes was selected as the cleanest and most convenient source of free alkyl radicals. Therefore, a number of symmetrical and unsymmetrical azoalkanes of the general formula R-N=N-R’ were prepared. The experimental results show that in the series of different sized azocycloalkanes the flame retardant efficacy decreased in the following order: R = R´= cyclohexyl > cyclopentyl > cyclobutyl > cyclooctanyl > cyclododecanyl. However, in the series of aliphatic azoalkanes compounds, the efficacy decreased as followed: R = R´= n-alkyl > tert-butyl > tert-octyl. The most striking difference in flame retardant efficacy was observed in thick polypropylene plaques of 1 mm, e.g. azocyclohexane (AZO) had a much better flame retardant performance than did the commercial reference FR (Flamestab® NOR116) in thick PP sections. In addition, some of the prepared azoalkane flame retardants e.g. 4’4- bis(cyclohexylazocyclohexyl) methane (BISAZO) exhibited non-burning dripping behavior. Extrusion coating experiments of flame retarded low density polyethylene (LDPE) onto a standard machine finished Kraft paper were carried out in order to investigate the potential of azoalkanes in multilayer facings. The results show that azocyclohexane (AZO) and 4’4-bis (cyclohexylazocyclohexyl) methane (BISAZO) can significantly improve the flame retardant properties of low density polyethylene coated paper already at 0.5 wt.% loadings, provided that the maximum extrusion temperature of 260 oC is not exceeded and coating weight is kept low at 13 g/m2. In addition, various triazene-based flame retardants (RN1=N2-N3R’R’’) were prepared. For example, polypropylene samples containing a very low concentration of only 0.5 wt.% of bis- 4’4’-(3’3’-dimethyltriazene) diphenyl ether and other triazenes passed the DIN 4102-1 test with B2 classification. It is noteworthy that no burning dripping could be detected and the average burning times were very short with exceptionally low weight losses. Therefore, triazene compounds constitute a new and interesting family of radical generators for flame retarding of polymeric materials. The high flame retardant potential of triazenes can be attributed to their ability to generate various types of radicals during their thermal decomposition. According to thermogravimetric analysis/Fourier transform infrared spectroscopy/MS analysis, triazene units are homolytically cleaved into various aminyl, resonance-stabilized aryl radicals, and different CH fragments with simultaneous evolution of elemental nitrogen. Furthermore, the potential of thirteen aliphatic, aromatic, thiuram and heterocyclic substituted organic disulfide derivatives of the general formula R-S-S-R’ as a new group of halogen-free flame retardants for polypropylene films have been investigated. According to the DIN 4102- 1 standard ignitibility test, for the first time it has been demonstrated that many of the disulfides alone can effectively provide flame retardancy and self-extinguishing properties to polypropylene films at already very low concentrations of 0.5 wt.%. For the disulfide family, the highest FR activity was recorded for 5’5’-dithiobis (2-nitrobenzoic acid). Very low values for burning length (53 mm) and burning time (10 s) reflect significantly increased fire retardant performance of this disulfide compared to other compounds in this series as well as to Flamestab® NOR116. Finally, two new, phosphorus-based flame retardants were synthesized: P’P-diphenyl phosphinic hydrazide (PAH) and melamine phenyl phosphonate (MPhP). The DIN 4102-1 test and the more stringent UL94 vertical burning test (UL94 V) were used to assess the formulations ability to extinguish a flame once ignited. A very strong synergistic effect with azoalkanes was found, i.e. in combination with these radical generators even UL94 V0 rate could be obtained.

Livets källa kärleken : hälsans urkraft

This basic research focuses on the ethos of health and the human being's becoming in health. The theoretical perspective consists of the caring tradition within caring science developed at Åbo Akademy University. The aim of the present doctoral thesis is to uncover a new understanding as well as to deepen and attain a more nuanced understanding of the ethos of health, the essence of health, by penetrating to the core of what gives the human being the strength for experiencing a becoming in health. The research questions are as follows: l) What is the human being's source of strength? and 2) What reveals the source of strength so that the human being can perceive it and dedicate its strength in order to experience a becoming in health? The primary methodology used in the dissertation is hermeneutical. The material consists of the work Kärlekens gerningar by Kierkegaard, texts from focused interviews with respondents who have lived through severe personal suffering, as well as the book Det bländande mörkret by Wikström. These texts are interpreted through hermeneutical reading. The new horizon of understanding that emerges is reflected towards Eriksson's caritative theory, towards prior research within the tradition of caring science at Åbo Akademy University and towards previous national and international studies within this field. The new understanding shows that the human being's source of strength is love, the essence and origin of life. The substance of health is love, which, through the trinity of faith, hope and love, also makes possible the existence of the source of strength. Love has a deeper dignity than faith and hope, is connected with eternity and is the uniting link between temporality and eternity. The human being's inner longing entails an ontological attraction towards the source of strength. This source of strength is hidden, which provides and maintains its force, like a mystery connected with the darkness of suffering that hides the secret representing the source of strength, life's mystery, bu t w hi ch is revealed in both the darkness of suffering and in the light of joy. The dedication of strength requires freedom, willingness and courage to see the light, despite awareness of shame and guilt. Creative acts liberate the human being for the dedication of strength, which is preceded by a holy presence where, in solitude, the human being makes sacrifices for the sake of his or her human smallness and weakness, and allows himself or herself to be enclosed by the darkness of suffering to discover the light from the source. This entails being enraptured in a quiet "doing" in order to experience the beauty that bears witness to the holy which creates unity. The source of strength is revealed through beauty. The ethos of the human being and the ethos of health have the same fundamental substance, whilst the ethos of life possesses the deepest dimension and concerns the mysterious and infinite eternity. The ethos of life, eternity, which is a wellspring of strength, is not in itself strength-giving unless it is allied with love. Health can be understood in the light of life, of which death is an inevitable part. Life itself constitutes and creates the source which, through its alliance with eternity' s primordial wellspring of strength, generates strength from which the human being's source of strength, love, receives its eternal fervour. The human being is fundamentally interconnected with an abstract other, the first love, a universal wellspring of strength. Through Communion with this abstract other a dedication of the strength to experience a becoming in health becomes possible. Love for one's neighbour is the fundamental substance in the movement of becoming in health. Becoming in health presupposes a simultaneous movement in which the human being practices the human calling through ethos. As one loves one's neighbour through actions the still forces of eternity are in motion. When life emerges in the foreground and becomes the home of the human being, a dedication of the power of love is possible. Life itself determines the human being's becoming in health. A humble fundamental attitude towards life constitutes the basis for a continuous dedication of vitality from this source.

Recovery boilers - history and future

Recovery boilers are built all over the world. The roots of recovery technology are longer than the roots of recovery boilers. But it wasn’t until the invention of recovery boilers before the Second World War that the pulping technology was revolutionalized. This led to long development of essentially the same type of equipment, culminating into units that are largest biofuel boilers in the world. Early recovery technology concentrated on chemical recovery as chemicals cost money and if one could recycle these chemicals then the profitability of pulp manufacture would improve. For pulp mills the significance of electricity generation from the recovery boiler was for long secondary. The most important design criterion for the recovery boiler was a high availability. The electricity generation in recovery boiler process can be increased by elevated main steam pressure and temperature or by higher black liquor dry solids as well as improving its steam cycle. This has been done in the modern Scandinavian units.

Karboksyylihappojen kromatografinen fraktiointi

Suurin osa alifaattisista karboksyylihapoista tuotetaan nykyään synteettisesti, mutta öljyn hinnan nousu ja ekologisempi ajattelutapa on aiheuttanut kiinnostusta tuottaa näitä karboksyyli- ja hydroksihappoja jatkossa fermentoimalla tai sellun valmistuksen sivuvirtana syntyvästä mustalipeästä. Nykyään mustalipeä poltetaan sellaisenaan soodakattiloissa keittokemikaalien regeneroimiseksi, energiaksi ja sähköksi. Jatkossa mustalipeästä voisi erottaa arvokkaat orgaaniset hapot ennen polttamista. Saadusta happoseoksesta tulisi erottaa yksittäiset alifaattiset karboksyylihapot toisistaan jatkojalostusta varten. Tämän kandidaatintyön tavoitteena oli selvittää, millä kromatografisella erotusmenetelmällä fermentointituotteina ja teollisuuden sivuvirtoina syntyvistä karboksyylihapposeoksista saadaan yksittäiset alifaattiset karboksyylihapot erotettua toisistaan. Mittaukset suoritettiin kolonnilla, jossa hartsipedin halkaisija oli 1,5 cm ja korkeus 15 cm. Kolonnin erototusmateriaaleina kokeiltiin vahvoja ja heikkoja kationinvaihtohartseja, vahvaa anioninvaihtohartsia ja polymeerisiä adsorbentteja. Erotettavaksi happoseokseksi valittiin sitruuna-, viini-, glykoli-, maito- ja etikkahapon seos. Tehokkain erotus saatiin Puroliten valmistamalla Macronet 270:lla, joka on mikrohuokoinen polymeerinen adsorbentti. Macronet 270:lla saatiin erotettua erityisesti viini- ja glykolihappo sitruuna-, maito- ja etikkahaposta. Yksittäisiä happoja ei saatu kuitenkaan kunnolla erotettua. Parhaat koeolosuhteet erotustehokkuuden ja retentioaikojen kannalta saatiin vesieluentin virtausnopeudella 2 mL/min, syöttöpulssin tilavuudella 5 mL ja kolonnin lämpötilassa 75 °C.

Selvitys erilaisten mäntyöljynkeittoprosessien toiminnasta

Työn tavoitteena oli tutustua eri mäntyöljyprosessien toimintaan. Sulfaattisellun valmistuksessa syntyy sivutuotteena mäntyöljyä. Se tuo lisätuottoa sellutehtaalle. Nykypäivänä mäntyöljyn valmistukseen on kiinnitetty yhä enemmän huomiota uusien jalostusmahdollisuuksien vuoksi. Mäntyöljyä syntyy, kun mustalipeän pinnalta kuorittu suopa palstoitetaan sopivalla hapolla. Suopa koostuu puun uuteaineista eli hartsi- ja rasvahapoista sekä saippuattomista aineista. Suopa pitää erottaa mustalipeästä mahdollisimman hyvin, jotta se ei aiheuttaisi ongelmia sellutehtaan eri prosessin vaiheissa. Suopaa voidaan erottaa mustalipeästä säiliöerotuksena, sentrifugeilla tai hydrosykloneilla. Suovan palstoitusprosessi voi olla erä- tai jatkuvatoiminen prosessi. Jatkuvatoimisia prosesseja ovat: sentrifugi-, säiliödekantointi- ja HDS-prosessi. Mäntyöljyä voidaan käyttää kemianteollisuuden raaka-aineena tai siitä voidaan jalostaa biodieseliä. Tämä biodiesel on niin sanottua toisen polven biopolttoainetta eli se ei sisällä ravinnoksi kelpaavaa raaka-ainetta. Nykypäivänä markkinoilla on sekä eräkeitto- sekä jatkuvatoimisia prosesseja. Suovan erotussäiliöiden rinnalle on tullut uusi sentrifugeilla tapahtuva suovan erotussysteemi.

Lignin oxidation by PCD technology

The purpose of this study is to investigate whether commercial Kraft lignin can be treated with pulsed corona discharge apparatus so that it becomes active. Active lignin refers to the kind of lignin that can be precipitated on the surface of a fiber by lowering the pH. A secondary agenda here is to remove the pungent smell of kraft lignin, which is caused by organically bound sulfur. It is expected that the study will identify mild processing conditions and parameters for achievement of the desired outcome. In the literature review, the properties of lignin are explained, as is their impact on any further processing. In addition, a number of processes are described for the oxidation of lignin in a variety of applications. In the experimental part of the study, test runs were conducted to determine the effects of oxygen supply and pulse frequency on oxidation results, where the purpose is to produce reactive lignin and to find a process that is feasible at an industrial scale. Based on the reported experiments, lignin could not be made active or precipitated to the surface of the fiber. Actual changes in the structure of lignin were not observed, but the pungent smell of lignin was removed. The exact reason for this change could not be established because sulfur NMR analysis did not work for the lignin samples.