On calcium-related problems in kraft pulping of Eucalyptus dunnii
Tid: Fr 2023-02-17 kl 14.00
Plats: Treesearch conference room, Teknikringen 36
Språk: Engelska
Ämnesområde: Fiber- och polymervetenskap
Licentiand: Vijaya Lakshmi Vegunta , Träkemi och massateknologi
Granskare: Universitetslektor Helena Håkansson, Karlstads universitet
Huvudhandledare: Docent Olena Sevastyanova,
Abstract
Sammanfattning
Sulfatprocessen är idag den mest använda metoden för framställning av kemisk massa, och har varit i användning i mer än 130 år. Under denna process avlägsnas det mesta av ligninet och en del av hemicellulosa från veden, vilket producerar en oblekt kemisk massa främst bestående av cellulosa och en del hemicellulosa med mindre mängder modifierat lignin. Flera studier har fokuserat på effektiv delignifiering under sulfatkoket, men trots detta finns det ännu brister i förståelsen av processen beroende på den komplexa kemin och morfologin hos trä.
Den viktigaste oorganiska kompententen i ved är kalcium. En stor del av detta frigörs under sulfatprocessen. Det som frigörs tidigt under koket är huvudsakligen löst i kokvätskan innan det kan reagera med karbonat och bilda calciumkarbonat. Kalcium I massakokningsprocesser orsakar problem med utfällningar på utrustningen, särskilt i indunstningssystemet.
Fokuset för detta arbete är att öka kunskapen om sulfatkok av ved från Eucalyptus dunnii med hög kalciumhalt, och kemiska reaktioner under massatillverkningen. Ett vidare mål är att undersöka betydelsen av betydelsen av varierande kalciumhalter i ved från E. dunni. Flis med olika halt av kalcium kokades i labskala.
Resultaten i detta arbete visade att delignifieringshastigheten avtog och polysackaridnedbrytningen tilltog vid högre kalcumhalter i veden. Det var däremot ingen påverkan på hexenuronsyrabildningen. Dessa negativa effekter av hög kalciumhalt kunde minimeras genom närvaro av grönlut Användes grönlut vid massatillverkning av E. dunni ved med hög kalciumhalt. Kunde massatillverkning utföras med tillfredställande delignifiering och låg kolhydratnedbrytning. Massor framställda på detta sätt kunde blekas med gott resultat, d.v.s. hög ljushet och goda styrkeegenskaper. Avvattningsmotståndet var dock något högre. Vid användning av grönlut följer calciumet med massan snarare än hamnar I svartluten. De positiva effekterna av grönlutsanvändning beror troligen på att kalciumjonerna inaktiveras och därmed undvikt negativa effekter av lösligjorda kalciumjoner. Förslag till möjliga mekanismer som förklarar dessa effekter diskuteras i avhandlingen. En jämförelse mellan syntetiska grönlutar och industriella grönlutar presenteras också.
Nyckelord: Sulfatmassaprocessen, delignifiering, polysackaridnedbrytning, viskositet, H-faktor kappatal, kalciumhalt