Puuperäiset polymeerit synteettisten sideaineiden korvaajina

Tämän kandidaatintyön aiheena oli löytää biojalostamon näkökulmasta käyttökelpoisia tuotantoreittejä puuperäisistä materiaaleista bioperäisiin kemikaaleihin, joilla olisi mahdollista korvata synteettisiä sideaineita. Tällä hetkellä suurin osa sideaineista ja päällystemateriaaleista tuotetaan uusiutumattomista luonnonvaroista, kuten maakaasusta ja öljystä. Lopputuotteiden kierrätettävyyden ja vihreyden ohella yksi metsäteollisuuden tulevaisuuden trendejä on pyrkiä irti öljy- ja maakaasuriippuvuudesta. Muutoksella voidaan säästää sekä ympäristöä, että rahaa. Biopohjaisilla drop-in kemikaaleilla ja muilla biopohjaisilla vaihtoehdoilla tämä on mahdollista Tässä työssä tutkittiin ja havainnollistettiin mahdollisin tuotantoreitein useiden tällä hetkellä käytössä olevien sideaineiden korvaamista biopohjaisilla versioilla. Työ tehtiin kirjallisuustutkielmana, eikä siihen kuulunut laboratoriokokeita. Työn ensimmäisessä osassa painopiste on biojalostamossa ja dispersiopäällystyksessä. Toisessa osassa esitellään tällä hetkellä käytettyjä sideaineita ja niiden mahdollisia biopohjaisia korvaajia tuotantoreitteineen. Työn toissijainen tarkoitus oli selvittää lyhyesti mitä muita puuperäisiä komponentteja voidaan käyttää suoraan paperin ja kartongin päällystämiseen. Viimeiseksi on esitelty vielä lyhyesti kaupallisesti käytössä olevia biomuoveja ja päällysteitä.

Pohjapaperin kustannusrakenteen optimointi

Kilpailulliset tekijät ovat johtaneet paperin valmistajat miettimään keinoja valmistuskustannusten leikkaamiseksi. Yksi keino on optimoida raaka-aineiden käyttöä, jota on tehty tässä diplomityössä. Työn tarkoitus on selvittää koeajoin mahdollisuudet kalliimpien raaka-aineiden korvaamiseen edullisemmilla, säilyttäen kuitenkin pohjapaperin laadulliset ominaisuudet. Työ on toteutettu UPM Kymmene Oyj:n Jokilaakson tehtailla, Jämsänkosken paperitehtaan Tarrapaperit-osastolla. Työssä on käytetty apuna tietokoneohjelmia mallintamaan ja simuloimaan paperissa ja paperin kustannusrakenteessa tapahtuvia muutoksia, mutta merkittävimmässä asemassa ovat olleet koeajot ja erilaisten näytteiden käsittely. Raaka-aineina käytettävien massojen osuuksien optimoinnilla on saatu aikaiseksi merkittäviä kustannussäästöjä, mutta työn yhteydessä on löydetty myös keinoja säästöjen saavuttamiseksi energiankulutusta järkevöittämällä. Luotu malli auttaa jatkossa kustannusrakenteen seurannassa. Mäntysellun osuuden laskulla ja täyteaineen osuuden nostolla saavutetaan merkittävimmät kustannussäästöt, kemihierteellä vaikutus kustannuksiin on vähäisempi. Sähköenergiaa vievä kuitujen jauhatus on järjestetty paperikone 3:lla uudella tavalla, jolla on paitsi saavutettu säästöä energiassa, parannettu myös paperin lujuutta.

Hygro-elasto-plastic behavior of planar orthotropic material

The mechanical and hygroscopic properties of paper and board are factors affecting the whole lifecycle of a product, including paper/board quality, production, converting, and material and energy savings. The progress of shrinkage profiles, loose edges of web, baggy web causing wrinkling and misregistration in printing are examples of factors affecting runnability and end product quality in the drying section and converting processes, where paper or board is treated as a moving web. The structural properties and internal stresses or plastic strain differences built up during production also cause the end-product defects related to distortion of the shape of the product such as sheet or box. The objective of this work was to construct a model capable of capturing the characteristic behavior of hygroscopic orthotropic material under moisture change, during different external in-plane stretch or stress conditions. Two independent experimental models were constructed: the elasto-plastic material model and the hygroexpansivity-shrinkage model. Both describe the structural properties of the sheet with a fiber orientation probability distribution, and both are functions of the dry solids content and fiber orientation anisotropy index. The anisotropy index, introduced in this work, simplifies the procedure of determining the constitutive parameters of the material model and the hygroexpansion coefficients in different in-plane directions of the orthotropic sheet. The mathematically consistent elasto-plastic material model and the dry solids content dependent hygroexpansivity have been constructed over the entire range from wet to dry. The presented elastoplastic and hygroexpansivity-shrinkage models can be used in an analytical approach to estimate the plastic strain and shrinkage in simple one-dimensional cases. For studies of the combined and more complicated effects of hygro-elasto-plastic behavior, both models were implemented in a finite element program for a numerical solution. The finite element approach also offered possibilities for studying different structural variations of orthotropic planar material, as well as local buckling behavior and internal stress situations of the sheet or web generated by local strain differences. A comparison of the simulation examples presented in this work to results published earlier confirms that the hygro-elasto-plastic model provides at least qualitatively reasonable estimates. The application potential of the hygro-elasto-plastic model is versatile, including several phenomena and defects appearing in the drying, converting and end-use conditions of the paper or board webs and products, or in other corresponding complex planar materials.

Ohuiden päällystyskerrosten applikointi puukuitupohjaisille materiaaleille

Työn aiheena oli tutkia vaahdon soveltuvuutta ohuiden päällystyskerrosten applikointiin paperin tai kartongin pinnalle. Paperia ja kartonkia päällystetään teollisessa mittakaavassa eri menetelmillä, mutta niille kaikille yhteistä on päällystyspastan laimentaminen vedellä ennen applikointia ja laimennusveden haihduttaminen applikoinnin jälkeen päällysteen asettamiseksi. Laimennus on tärkeää pastan komponenttien tasaisen levittämisen vuoksi, mutta veden haihduttaminen kuluttaa valtavasti energiaa. Tekstiiliteollisuudessa on saavutettu merkittäviä säästöjä kuivausenergiassa korvaamalla laajalti vedellä laimentaminen vaahdottamisella. Diplomityön kirjallisessa osassa käytiin läpi vaahdon kemiallisia ja fysikaalisia ominaisuuksia sekä selvitettiin mitä kemikaaleja ja laitteita vaahdotukseen käytetään. Lisäksi luotiin katsaus vaahtoprosessien käyttöön tekstiiliteollisuudessa ja muilla aloilla. Kokeellinen osa koostui esikokeista, joissa selvitettiin pastan koostumuksen vaikutuksia vaahtoamiseen, ja pilot-mittakaavan koeajoista, joissa esikokeiden tuloksia hyödynnettiin. Esikokeissa huomiota kiinnitettiin varsinkin eri polyvinyylialkoholien (PVA) seosten erinomaiseen vaahtoavuuteen. Pilot-koeajoissa vaahtopäällystys vaikutti lupaavalta menetelmältä, joskaan täysin tyydyttävää päällystystulosta ei saavutettu. Suurimpana ongelmana esiintyi ilman pääseminen pohjapaperin ja päällysteen väliin ja siitä seuraava huono päällystejälki. Toisen ongelmakokonaisuuden muodostivat päällysteeseen jäävät reiät. Vaahtopäällystys vaikuttaa lupaavalta tekniikalta ohuiden päällystekerrosten applikointiin, mutta pastareseptejä tulee optimoida ja ratkaista päällysteen alle pääsevän ilman ongelma.

Metsäteollisuuden ympäristöstrategia hallinnon näkökulmasta: Metsäteollisuuden kehitysskenaariot vuoteen 2020

Suomen metsäteollisuus elää voimakasta uusiutumis- ja murrosvaihetta, joka ilmenee muutoksina yksittäisten tehtaiden ja tehdasintegraattien toiminnassa. Monia yksikköjä on poistunut tuotannosta ja tuotannon painotusta on muutettu. Toisaalta metsäteollisuus on suuntaamassa uusille aloille, jolloin tuotteina voivat olla esimerkiksi erilaiset biopolttoaineet, kemianteollisuuden raaka-aineet ja uuden sukupolven paperi- ja kartonkituotteet. Metsäteollisuuden muuttuminen ja laitosten monimutkaistuminen sekä jatkuvasti lisääntyvä tiedontarve asettavat yhä suurempia vaatimuksia sekä toiminnanharjoittajien ympäristövastaaville että viranomaisille. Hallinnon jatkuva muutos ja niukkenevat voimavarat voivat johtaa siihen, että käytännön lupa- ja valvontatyöhön jää yhä vähemmän aikaa. Kaakkois-Suomen ELY-keskuksen koordinoima hanke ”Metsäteollisuuden ympäristöstrategia vuoteen 2020 - hallinnon näkökulma” pyrkii vastaamaan edellä mainittuihin haasteisiin strategiatyön avulla. Hankkeen tarkoituksena oli tarkastella metsäteollisuuden ympäristönäkökohtia niistä lähtökohdista, joihin yritys voi vaikuttaa raaka-aineen tulosta tehtaalle ja tuotteen lähdöstä tehtaalta sekä tehtaan perustamisesta sulkemiseen ja jälkihoitoon asti. Tavoitteena oli määritellä toiminnoille toimiva ympäristöstrategia. Strategiassa pyrittiin löytämään yhteisymmärrys toiminnanharjoittajan ja viranomaisen kanssa mm. siitä, miten otetaan käyttöön parhaat käytännöt niin teollisuudessa kuin hallinnossakin, toimitaan uusien BAT-, IED- ja vesienhoitoperiaatteiden mukaisesti sekä edistetään kestävän kehityksen mukaisten tuotteiden markkinoille tuloa ja otetaan ennakointi tavaksi -lähtökohta käyttöön kaikessa toiminnassa. Hanketyössä esille nousseet haasteet ryhmiteltiin aihelueittain kolmeksi pääkohdaksi tärkeysjärjestyksessä: viranomaisen ja teollisuuden tiedonkulun ja tietämyksen parantaminen, lupa-, valvonta- ja hallintoprosessien parantaminen sekä uusien haasteiden kartoittaminen ja niihin reagointi. Haasteiden ratkaisukeinoiksi etsittiin käytännön toimenpiteitä sekä määriteltiin niille vastuutahot. Toimenpiteiksi esitettiin mm. viranomaisen ja teollisuuden yhteisiä koulutuspäiviä, asiantuntijapaneelin perustamista sekä lupamääräysten antamista myös tehtaan tai tuotantoyksikön sulkemisen tai muuttamisen varalle. Riittävien resurssien ja tietotaidon turvaaminen niin hallinnossa kuin teollisuudessa on ehdoton edellytys toimenpiteiden onnistumiselle

Alternative chromatographic system for the quality control of lipophilic technetium-99m radiopharmaceuticals such as [99mTc(MIBI)6]+

Knowledge of the radiochemical purity of radiopharmaceuticals is mandatory and can be evaluated by several methods and techniques. Planar chromatography is the technique normally employed in nuclear medicine since it is simple, rapid and usually of low cost. There is no standard system for the chromatographic technique, but price, separation efficiency and short time for execution must be considered. We have studied an alternative system using common chromatographic stationary phase and alcohol or alcohol:chloroform mixtures as the mobile phase, using the lipophilic radiopharmaceutical [99mTc(MIBI)6]+ as a model. Whatman 1 modified phase paper and absolute ethanol, Whatman 1 paper and methanol:chloroform (25:75), Whatman 3MM paper and ethanol:chloroform (25:75), and the more expensive ITLC-SG and 1-propanol:chloroform (10:90) were suitable systems for the direct determination of radiochemical purity of [99mTc(MIBI)6]+ since impurities such as99mTc-reduced-hydrolyzed (RH),99mTcO4- and [99mTc(cysteine)2]-complex were completely separated from the radiopharmaceutical, which moved toward the front of chromatographic systems while impurities were retained at the origin. The time required for analysis was 4 to 15 min, which is appropriate for nuclear medicine routines.

Quadcopter assistant for a mobile assembly robot

Science has revolutionized the human life. The advance progress in science and research is making human life easier and more comfortable. The new and emerging technology of micro drone is penetrating and widening the scientific research. This thesis is a part of work in which a unique work is carried out, although related research paper and journal are available. Design and development of automatic charging station for a ready to fly quadcopter is rare and unusual work. The work is carried out as an standard engineering process that include requirements gathering, creating the required document (this thesis is a part of required document as well), selection of suitable hardware, configuring the hardware, generate the code for software, uploading code to the microcontroller, troubleshooting and rectification, finalized prototype and testing. Thesis describe how mechatronics engineering is useful in generating a customized and unique project. At the starting phase of this project (before purchasing a ready to fly quadcopter) every single aspect of this work was known. The only unknown alternatives was a battery and charger. Several task was achieved including design and development of automatic charging station, accurate landing and telecast a live video on additional screen. At starting it was decided that quadcopter should follow the mobile robot, during study it was concluded there is no such quadcopter available in market to auto follow a robot indoor. This works starts with a market survey and comparing the different brands of quadcopter that meets all the requirements and specifications of the mobile robot assembly. Selection of quadcopter is a result of discussion and meeting with the team members, supervisor, professor and project manage.

Viability of barley seeds by the tetrazolium test

The tetrazolium test is used to control seed quality of various plant species since it allows a rapid evaluation of viability. Freshly harvested barley seeds show dormancy that can make the germination test ineffective for an immediate evaluation. Therefore, the development of more efficient methods, such as the tetrazolium test, is necessary. The objective of this research work was to study various procedures for performing the tetrazolium test on barley seeds. Five lots of cv. BRS 195 barley seeds were used and subjected to the following treatments: two different methods of seed preconditioning (direct immersion in H2O and between sheets of moistened paper towels); two types of preparation for staining (longitudinal cross-section of the seed through the embryo with immersion of one half in a 2,3,5 triphenyl tetrazolium chloride solution or placing both halves on top of filter paper moistened with the tetrazolium salt solution); two methods of staining (on top of filter paper and direct immersion in the tetrazolium salt solution). Three concentrations of the tetrazolium salt solution (0.1%, 0.5%, and 1.0%) were used. It was concluded that the tetrazolium test on barley seeds may be accomplished with preconditioning by direct immersion in H2O and staining by immersing in a 0.1% or 0.5% concentration of tetrazolium salt solution or staining on top of filter paper moistened with such solution at a 1.0% concentration.

Efficiency of methods to detect Sclerotinia sclerotiorum in commercial soybean seed lots

Most soybean pathogens are seed transmitted, deserving emphasis the fungus Sclerotinia sclerotiorum, which has been presenting worrying levels of field incidence in some soybean cropping areas in several Brazilian states. The objective of this study was to verify the efficiency of different methods for detecting S. sclerotiorum on soybean seeds artificially infected in the laboratory and from field production areas with a historical disease incidence. Seed samples of seven different cultivars collected from naturally infested fields, and one seed sample artificially inoculated in the laboratory were used. The following detection methods recommended in the literature were compared: Blotter test at 7 ºC, 14 ºC, and 21 ºC; Rolled Paper; and Neon-S. Results demonstrated that these methods showed no repeatability and had a low sensitivity for detecting the pathogen in seeds from areas with disease incidence. They were effective, however, for its detection on artificially inoculated seeds. In the Blotter test method at 7 ºC, there was a lower incidence of other fungi considered undesirable during seed analysis.

Information management in aircraft maintenance

Well managed information promotes competitive advantage and economic value for the company. The challenge is to use information effectively in complex networks. Decision making in network is complicated due to many independent sources of information. The aim of the present study was to identify and map the internal information flows and used information resourced by functions and roles, to make proposals to the case organization to improve the information management and to improve the situational awareness and process flows. In the present study, an inductive approach was applied, with the aim to find out gaps and bottlenecks of information flow of an aircraft maintenance organization and its network. The empirical part was conducted with observing the processes and with questionnaires. Theoretical part of this study consists on reviewing relevant literature on maintenance management in aviation and information management in aviation. Together with empirical evidence and the literature used in the study the gaps were found and suggestions for improvements were done. The outcome of this study contributes the organization in its bigger goal to improve the productivity. The information management of the network is one actor in the field and will pave the way to smoother operation and situational awareness. The lack of rules and requirements for information management and spreading is a challenge in information management. The excessive data overburden may cause problem in the actors’ situation-awareness due to non-availability of the right information.

Hemiselluloosien talteenotto paineistetulla kuumavesiuutolla tuotetuista puu-uutteista

Puunjalostusteollisuus keskittyy tällä hetkellä lähinnä sellun ja paperin tuotantoon. Sellun tuotannossa käytetään puun komponenteista vain selluloosa. Puun muita pääkomponentteja ovat hemiselluloosa ja ligniini. Nämä yhdisteet ovat mahdollisia tulevaisuuden biomateriaalien lähtöaineita, mutta tähän mennessä ne on jätetty käyttämättä hyödyksi. Paineistettu kuumavesiuutto on menetelmä, jolla hemiselluloosat ja ligniinit olisi mahdollista erottaa puumateriaalista ennen sellunkeittoa, ja sen jälkeen fraktioida uutteesta erilleen jatkojalostusta varten. Fraktioinnista on tehty tutkimusta monella erilaisella menetelmällä ja eri menetelmiä yhdistelemällä. Tämä kandidaatin työ on kirjallinen työ, jossa käsitellään paineistettua kuumavesiuuttoa, sekä eri yksikköoperaatioita ja niiden mahdollisuuksia hemiselluloosan erotukseen puu-uutteista. Membraanisuodatus on menetelmä, jolla puu-uutteesta saadaan erotettua konsentroitu hemiselluloosafraktio. Membraanisuodatuksessa on kuitenkin puu-uutteiden tapauksessa havaittu ongelmia muun muassa kalvon likaantumisen kanssa. Yhdistämällä muutamia eri yksikköoperaatioita, saadaan parannettua membraanisuodatuksen tehoa, sekä hemiselluloosan puhtautta ja saantoa. Näitä mahdollisia yksikköoperaatioita ovat adsorptio, hapetus, saostus, kromatografiset menetelmät ja neste-nesteuutto.

Collaborative learning in a Japanese as a foreign language classroom /

This study examined the influence of training on Asian learners' beliefs, interaction, and attitudes during collaborative learning (CL) and explored the processes of their CL in pairs. The literature contains few studies on the effect of collaborative training in language learning. In addition, it shows gaps between SLA theory and practice resulting from learners' cultural differences. Although second/subsequent language acquisition (SLA) theory assumes that CL contributes to language learning, implementing CL in a multicultural classroom is often considered to be unsuccessful by teachers. The research questions designed to address this gap explore: (a) the extent to which tra~ng affects Asian learners' attitudes towards and interaction during CL; (b) how Asian learners accomplish collaborative tasks in pairs. In the quasi-experimental research design, the learners in the treatment group received special training in CL for 5 weeks while the learners in the comparison group did not receive similar training. Data were collected from 45 McMaster University students through pre- and posttests, pre- and postintervention questionnaires, student information, and informal classroom observations. To detennine the influence of training, the frequency of communication units (c-units), Language Related Episodes (LREs), Collaborative Dialogue (CD) from audio-taped data, and the fmal draft scores were compared between pre- and posttests. The learners' pre- and postintervention questionnaires were also compared. Transcripts from audio-taped data, students' information, their responses and comments from questionnaires, and informal observations served to investigate the processes of Asian learners' CL. Overall, this study found that training had significant influence on the frequency of c-units and CD, and considerable impact on the draft scores, although little influence on the frequency of LREs was observed. The results from the questionnaires in the treatment group showed positive changes in the learners' beliefs on pair work after training. On the other hand, analyses of the transcription data showed that the learners did not conduct enough discussion for a resolution of problems with peers. In conclusion, results suggested the need for teacher intervention, a longer period of collaborative training, and an implementation of self-evaluation into the course grade to encourage the learners to succeed in collaborative learning.

The quality of the mother-child relationship during collaborative problem solving /

The quality of the mother-child relationship was examined in relation to joint planning, maternal teaching strategies, maternal emotional support, mutual positive affect and attachment security. Fifty-five grade five children and their mothers participated in a laboratory session comprised of various activities and completed questionnaires to evaluate attachment security. Joint planning and social problem solving were assessed observationally during an origami task. Problem solving effectiveness was unrelated to maternal teaching strategies, maternal encouragement and mutual positive affect. A marginally significant relationship was found between maternal encouragement and active child participation. Attachment security was found to be significantly related to sharing of responsibility during local planning, but only for child autonomous performance. An examination of conditional probabilities revealed that mutual positive affect did not increase the likelihood of subsequent mother-child dyadic regulation. However, mutual positive affect was found to be significantly related to both active child participation and dyadic regulation. The hypothesis predicting a mediational model was not supported. The implications of these findings in the theoretical and empirical literature were considered and suggestions for future research were made.

Exploring critical-care nurses' perceptions about critical thinking /

The influx of nurses to the critical-care environment is continuous. In many workplaces, the nurses who are new to critical care are also newly graduated nurses. These new critical-care nurses and their critical-care nursing colleagues, who may have worked in critical care for many years, need to demonstrate expert judgment in order to optimize the potential for positive patient outcomes. The purpose of this study was to explore critical-care nurses' perceptions about critical thinking and expert nursing judgment. Using grounded theory research design, I collected data from 1 1 critical-care nurses through focus groups, an interview, and postparticipation questionnaires. I have articulated a Critical-thinking Modelfor Expert Nursing Judgment. The educational model is directly relevant to practicing critical-care nurses and nursing leaders who guide critical-care nursing practice. The Critical-thinking Modelfor Expert Nursing Judgment contributes to educational theory by objectifying the substantive topic of critical thinking and expert judgment. The model has broad applicability within the domain of education and specific applicability within the domain of nursing education.

Asymmetrical balance of power in preadolescents' mutual friendships

Dyadic friendShip' asymmetry was examined in relation to gender, friendship quality, and friendship status. Sixty-nine grade five children and their mutual, same-sex, friends participated in a laboratory session comprised ofvarious activities and completed questionnaires to identify mutual friends and evaluate friendship quality. Asymmetry of power was assessed observationally during an origami task. Variations in balance of power were evident in children's friendships. Boys' dyads had significantly greater levels of asymmetry than girls' dyads. Regardless of gender, asymmetry was associated with lower friendship quality, particularly as indexed by validation and caring and conflict resolution. Asymmetry was unrelated to differences in friendship status. Furthermore, relative individual power within the friendship was not related to individual perceptions offriendship quality. The implications ofthese findings in the theoretical and empirical literature were considered and suggestions for future research were made.