Mechanisms of thermomechanical pulp refining, Acta Universitatis Ouluensis C Technica 305

Työn tavoitteena oli saavuttaa uutta tietoa termomekaanisen massan (TMP) jauhatuksen mekanismeista. Työssä selvitettiin jauhatuksen mekanismeja sisemmällä jauhatusvyöhykkeellä tutkimalla kuitu-kuitu-jauhatusta ja laskemalla jauhimen tehonkulutusjakauma. TMP-prosessin energian kulutus on hyvin suuri, vaikka teoreettisesti vain hyvin pieni määrä energiaa tarvitaan hakkeen murskaamiseksi paperinvalmistukseen sopivaksi kuitumateriaaliksi. Jauhatuksen mekanismeja on tutkittu paljon. Ilmiöt jauhimen sisemmällä jauhatusvyöhykkeellä ovat kuitenkin jääneet vähemmälle huomiolle, vaikka tämä alue on energian kulutuksen kannalta todennäköisesti yksi tärkeimmistä alueista. Työssä laskettiin tehojakauma jauhimen säteen suunnassa. Laskenta perustui massa- ja energiataseisiin, ja tehdaskokeiden perusteella määritettyihin lämpötila- ja sakeusprofiileihin. Laskennan tuloksena saatiin jauhimen tehonkulutusjakauma, jonka muoto riippui jauhimen terägeometriasta ja jauhatusvaiheesta. Ensimmäisen vaiheen jauhatuksessa huomattava määrä tehosta kului jauhimen sisemmissä osissa. Kuitujen välistä vuorovaikutusta tutkittiin laboratoriomittakaavaisella puristus- ja leikkauslaitteella. Kuitu-kuitu-jauhatuksen havaittiin olevan tehokas tapa karkean massan jauhamiseksi kuoriutuneiksi, fibrilloituneiksi kuiduiksi. Työssä ehdotettiin, että TMP-jauhatuksen korkea energiankulutus voisi johtua liian pienistä kitkavoimista kuitujen välillä. Liian pienten kitkavoimien seurauksena kuidut lämpiäisivät ja vettä höyrystyisi ilman merkittäviä muutoksia kuitujen rakenteeseen. Jauhimen tehonkulutuksen laskentamenetelmä on uusi työkalu, jota voitaneen hyödyntää nykyisen TMP-prosessin kehittämisessä. Kokeellinen tutkimus kuitu-kuitu-jauhatuksesta ja kuitujen käyttäytymisestä hierron aikana antaa kenties ideoita myös aivan uudenlaisten jauhatusprosessien kehittämiseen.

ISBN-10:
978-951-42-8905-7
Kieli:
ENGL
Tekijät:
Illikainen Mirja
Tuotekoodi 013833
10,00 €