Der integrierte Gas-Dampf (GiD-) Prozess mit Wasserrückgewinnung ist ein flexibler Kraft-Wärme-Kopplungsprozess, der die gleichzeitige Bereitstellung von Strom und Wärme teilweise entkoppeln kann. Der effiziente und sparsame Einsatz von fossilen Brennstoffen ist aus ökonomischer wie auch ökologischer Sicht geboten. Die Kraft-Wärme-Kopplung (KWK), die gleichzeitige Erzeugung von Strom und Wärme, ist eine Möglichkeit dafür. Allerdings erfordert die KWK auch eine gleichzeitige Abnahme von Strom und Wärme beziehungsweise deren Speicherung. Sowohl Strom als auch Prozessdampf lassen sich nur aufwendig und damit relativ teuer speichern, weshalb Alternativen gefragt sind. Der GiD-Prozess besteht aus einer Gasturbine mit nachgeschaltetem Abhitzedampfkessel. Die Gasturbine verfügt als Besonderheit über eine Dampfinjektion, die vor, nach oder direkt in die Brennkammer erfolgen kann. Der Abhitzekessel hat zusätzliche Wärmeübertragerflächen um das Abgas bis unter den Taupunkt abzukühlen. Somit kann ein Teil des injizierten Dampfes aus dem Abgas zurückgewonnen und wiederverwendet werden. Der in die Gasturbine injizierte Dampf führt dieser weitere Energie zu. Diese kann entweder zur Leistungssteigerung der Anlage oder zur Reduzierung des fossilen Brennstoffbedarfes genutzt werden. Die erste Option der Leistungssteigerung ist auch als Cheng-Prozess bekannt. Diese Arbeit widmet sich der weniger untersuchten zweiten Möglichkeit der Brennstoffreduzierung. Beim Vergleich des GiD-Prozesses mit verschiedenen anderen Kraftwerks-Prozessen zeigt sich, dass dieser besonders gut für industrielle Anlagen mit Prozessdampfbedarf und einer elektrischen Leistung kleiner 20 MW el geeignet ist. Im Rahmen dieser Arbeit wurde der GiD-Prozess mittels einer Versuchsanlage auf Basis einer Industriegasturbine mit 650 kW el untersucht. Die Arbeit dokumentiert verschiedene Versuchsfahrten und Untersuchungen an dieser Anlage. Die Injektion von Dampf reduziert die Schadstoffemissionen in den zulässigen Bereich und kann sehr flexibel zu einer Steigerung des Anlagenwirkungsgrades von bis zu zwei Prozent führen. Dabei wird der Dampf sehr gleichmäßig in die Versuchsanlage eingebracht, so dass keine signifikanten Änderungen der Abgastemperaturverteilung erkennbar sind. Die Überhitzung des Dampfes kann zu einer weiteren Steigerung des Anlagenwirkungsgrades führen. Die Rückgewinnung des eingebrachten Dampfes ist mit den entsprechenden Wärmeübertragern möglich. Das zurückgewonnene Wasser ist durch die Stickoxide des Abgases verunreinigt und muss entsprechend aufbereitet werden.

Aus der Einleitung: "Durch die Verwendung von Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) kann sowohl die erzeugte elektrische als auch die anfallende thermische Energie genutzt und somit der Nutzungsgrad der eingesetzten Primärenergie deutlich gesteigert werden. Dieses Konzept wird sowohl in Blockheizkraftwerken (BHKW) wie auch in Range Extendern (RE) verwendet (Ferrari et al. 2012). Die bisher geringe Reichweite von Elektrofahrzeugen wird durch die zusätzlich vom RE bereitgestellte elektrische Energie erweitert. ..."

Die eingereichte Dissertation beschäftigt sich mit der messtechnischen Erfassung sowie der Modellierung von Haftkräften zwischen rauen Oberflächen. Dabei wurden durch Variation von Flüssigkeiten sowie dem Nutzen beschichteter Oberflächen verschiedene Benetzungseigenschaften eingestellt und untersucht. Zusätzlich wurden neben dem Kontaktwinkel der untersuchten Systeme die freien Ober- und Grenzflächenenergien bestimmt und mit den Kräften korreliert. Es zeigte sich, dass Haftkräfte auf rauen Oberflächen stets über mehrere Größenordnungen verteilt vorliegen. Die Beschreibung der ermittelten Verteilungen ist dabei entweder durch statistischer Funktionen oder zumindest teils auch durch eine im Rahmen der Arbeit entwickelten Modellierung möglich. Weiterhin zeigte sich, dass eine Unterteilung in verschiedene Haftmechanismen (durch Kapillarbrücken oder van der Waals- sowie polare Wechselwirkungen) vorgenommen werden kann. Kapillarbrücken bilden dabei die größten Kräfte aus. Sie entstehen auf Grund nanoskaliger Blasen (Nanobubbles), welche vor allem auf schlecht benetzenden Oberflächen existieren.

Im Physikunterricht wurde lange Zeit die Bedeutung quantitativer Zusammenhänge für das Physiklernen überbewertet, qualitative Zusammenhänge spielten dagegen eine eher untergeordnete Rolle. Dies führte dazu, dass das Wissen der Schüler zumeist ober­fläch­lich blieb und nicht auf neue Situationen angewendet werden konnte. TIMSS und Pisa offenbarten diese Schwierigkeiten. In den Abschlussberichten wurde kritisiert, dass die Schüler kaum in der Lage seien, Lernstoff zu transferieren oder pro­blem­lösend zu denken. Um physikalische Abläufe deuten und entsprechende Probleme lösen zu können, ist qua­litativ-konzeptuelles Wissen nötig. Dieses kann, wie Forschungs­ergebnisse belegen, am besten durch die konstruktivistisch motivierte Gestaltung von Lern­situationen sowie durch die Inte­gration externer Repräsentationen von Versuchs­aussagen in den Schul­unter­richt er­reicht werden. Eine konkrete Umsetzung dieser Bedingungen stellt der Ein­satz rechner­gestützter Experimente dar, der heutzutage ohne allzu großen technischen Aufwand rea­lisiert werden kann. Diese Experimente erleichtern es dem Lernenden, durch den direk­ten Umgang mit realen Abläufen, physikalische Konzepte zu erschließen und somit qua­litative Zusammenhänge zu verstehen. Während man lange Zeit von einer grundsätzlichen Lernwirksamkeit animierter Lern­um­gebungen ausging, zeigen dagegen neuere Untersuchungen eher Gegenteiliges auf. Schüler müssen offensichtlich erst lernen, wie mit multicodierten Re­prä­sentationen zu arbeiten ist. Die vorliegende Arbeit will einen Beitrag dazu leisten, he­raus­zufinden, wie lernwirksam sogenannte dynamisch-ikonische Repräsentationen (DIR) sind, die physikalische Größen vor dem Hintergrund konkreter Versuchsabläufe visuali­sieren. Dazu bearbeiteten im Rahmen einer DFG-Studie insgesamt 110 Schüler jeweils 16 Projekte, in denen mechanische Konzepte (Ort, Geschwindigkeit, Beschleu­nigung und Kraft) aufgegriffen wurden. Es zeigte sich, dass die Probanden mit den ein­ge­setzten DIR nicht erfolgreicher lernen konnten als ver­gleich­bare Schüler, die die gleichen Lerninhalte ohne die Unter­stützung der DIR erarbeiteten. Im Gegen­teil: Schüler mit einem geringen visuellen Vorstellungsvermögen schnitten aufgrund der Darbietung einer zusätzlichen Codierung schlechter ab als ihre Mit­schüler. Andererseits belegen Untersuchungen von Blaschke, dass solche Repräsen­ta­tionen in der Erarbeitungsphase einer neu entwickelten Unter­richts­kon­zep­tion auch und gerade von schwächeren Schülern konstruktiv zum Wissens­erwerb genutzt werden konnten. Es scheint also, dass die Lerner zunächst Hilfe beim Umgang mit neuartigen Re­prä­sen­ta­tions­formen benötigen, bevor sie diese für den weiteren Aufbau adäqua­ter physi­ka­lischer Modelle nutzen können. Eine experimentelle Unter­suchung mit Schü­lern der 10. Jahrgangsstufe bestätigte diese Vermutung. Hier lernten 24 Probanden in zwei Gruppen die mechanischen Konzepte zu Ort, Geschwin­dig­keit und Beschleunigung kennen, bevor sie im Unter­richt behandelt wurden. Während die Teil­nehmer der ersten Gruppe nur die Simulationen von Bewegungsabläufen und die zuge­hörigen Liniendiagramme sahen, wurden für die zweite Gruppe unterstützend DIR eingesetzt, die den Zusammenhang von Bewe­gungs­ablauf und Linien­diagramm veranschaulichen sollten. In beiden Gruppen war es den Probanden möglich, Fragen zu stellen und Hilfe von einem Tutor zu erhalten. Die Ergebnis­se zeigten auf, dass es den Schülern durch diese Maßnahme ermöglicht wurde, die DIR erfolgreich zum Wissens­er­werb einzusetzen und sig­nifikant besser abzuschneiden als die Teilnehmer in der Kon­troll­­gruppe. In einer weiteren Untersuchung wurde abschließend der Frage nachgegangen, ob DIR unter Anleitung eines Tutors eventuell bereits in der Unterstufe sinnvoll eingesetzt werden können. Ausgangspunkt dieser Überlegung war die Tatsache, dass mit der Einführung des neuen bayerischen G8-Lehrplans wesentliche Inhalte, die Bestand­teil der vorherigen Untersuchungen waren, aus dem Physik­unterricht der 11. Jgst. in die 7. Jahrgangsstufe verlegt wurden. So bot es sich an, mit den Inhalten auch die DIR in der Unterstufe ein­zusetzen. Die Un­tersuchungen einer quasiexperimentellen Feldstudie in zwei siebten Klassen belegten, dass die betrachte­ten Repräsentationen beim Aufbau entsprechender Kon­zepte keinesfalls hinderlich, sondern sogar förder­lich sein dürften. Denn die Schüler­gruppe, die mit Hilfe der DIR lernte, schnitt im direkten hypothesenprüfenden Vergleich mit der Kontrollklasse deutlich besser ab. Ein Kurztest, der die Nachhaltigkeit des Gelernten nach etwa einem Jahr überprüfen sollte, zeigte zudem auf, dass die Schüler der DIR-Gruppe die Konzepte, die unter Zuhilfenahme der DIR erarbeitet wurden, im Vergleich zu Schülern der Kontrollklasse und zu Schülern aus 11. Klassen insgesamt überraschend gut verstanden und behalten hatten. / For a long time the significance of quantitative interrelations for the acquisition of physics has been overestimated in physics education while qualitative interrelations have been considered of less importance. This has resulted in the students’ knowledge most often remaining superficial and not suited to be adapted to new situations. TIMSS and Pisa have revealed these difficulties, criticizing the conventional physics education for de­manding too little transfer achievements and not preparing students to solve physical problems on their own by thinking constructively. To be able to solve physical problems and interpret physical processes, qualitative-con­ceptual knowledge is vital. According to results of the latest research this can be achieved most efficiently by creating constructivist learning situations as well as inte­grating external representations of conclusions from experiments. A concrete way to reach these envisaged aims is the application of PC-assisted experiments, which can be put in practise without an exceeding technical effort. These experiments enable the stu­dents - by being directly confronted with a realistic process - to get insight into physical concepts and thus to understand qualitative interrelations. For a long time a basic learning efficiency of animated learning environments was as­sumed, more recent research, however, has rather pointed in the opposite direction. Ob­viously students must first learn how to work with multi-coded representations. This pa­per is intended to contribute to the exploration of the efficiency of the so-called dynamic-iconic representations (DIR), which visualize physical values against the background of concrete test procedures. For this purpose 110 students have covered 16 projects each within a DFG study, in which mechanical concepts (place, velocity, acceleration and force) are dealt with and developed further. As it turned out, students working with the dynamic-iconic represen­tations did not learn more efficiently than those working without the assistance of the dynamic-iconic representations. On the contrary: students with a less distinct visual-spa­tial ability did worse than their fellow-students, obviously due to the presentation of yet another encoding. On the other hand research by Blaschke has proven that such representations can be used constructively to gain knowledge especially by the inefficient students during the acquisition stages of a (newly-developed) teaching conception. Consequently, it seems that students must first receive some sort of assistance with handling novel forms of representation before being able to use them for getting to know about the further construction of physical models. An experimental study with partici­pants from tenth-grade high school classes has confirmed this assumption. Another study dealt with the question as to whether dynamic-iconic representations can already be applied expediently in the lower grade. It was performed because significant contents of the physics year 11 curriculum had been moved to year 7 with the introduc­tion of the new Bavarian G8 (eight-year high school) curriculum. Thus it seemed advis­able to apply the dynamic-iconic representations along with the contents in the lower grade. The research done in a quasi experimental field study has shown that the representations in question are by no means obstructive, but in parts conducive to the students’ ability to develop corresponding conceptions. This can be seen from the fact that the group of stu­dents learning with the assistance of dynamic-iconic representations did indeed con­siderably better than the ‘control group’. With its results this paper is supposed to contribute to a better understanding of the ap­plication of multimedia learning environments. The medium alone cannot induce mea­ningful learning processes – these processes must be well-structured and start as soon as possible, so that they can teach the students to deal with the different encodings sen­sibly. I am convinced that this is the only way the various possibilities our current IT age offers us with its multimedia worlds or multi-coded learning environments can be used efficiently.

E3-Ubiquitin-Ligasen übertragen Ubiquitin auf die von ihnen gebundenen Substratproteine. Durch diese Ubiquitinierung werden Proteine für den kontrollierten Abbau im Ubiquitin-Proteasom-System markiert. Dieser Prozess beeinflusst aber auch die Aktivität verschiedener Signalwege, die Lokalisation von Proteinen oder die strukturelle Integrität zellulärer Komponenten. MuRF1, MuRF2 und MuRF3 sind E3-Ubiquitin-Ligasen, die hauptsächlich in quergestreifter Muskulatur exprimiert werden. Von MuRF1 ist bereits bekannt, dass es u. a. über die Ubiquitinierung von Myosinen und deren anschließender Degradation an der Entwicklung der Herz- und Skelettmuskelatrophie beteiligt ist. Da das Wissen über MuRF2 und MuRF3 in diesem Zusammenhang noch begrenzt ist, sollte die Auswirkung der kombinierten Keimbahndeletion von MuRF2 und MuRF3 in einem Mausmodell untersucht werden. Der Doppelknockout (DKO) von MuRF2 und MuRF3 führte zu Veränderungen der Morphologie und der Funktionsfähigkeit der Skelett- und Herzmuskulatur. In Skelettmuskelfasern kam es zur Ablagerung myosinhaltiger Proteinaggregate, zu einer Zunahme an langsam kontrahierenden Muskelfasern sowie zum Auftreten von Myozyten mit zentral gelegenen Nuclei als Anzeichen von Regenerationsprozessen. Isolierte Skelettmuskeln von DKO-Mäusen entwickelten eine geringere maximale spezifische Kraft als Muskeln aus Kontrolltieren. Ihre Herzen waren morphologisch unauffällig. Dennoch waren die Kontraktion des linken Ventrikels und das Schlagvolumen reduziert. Darüber hinaus zeigten isolierte Kardiomyozyten Beeinträchtigungen der Kontraktionsfähigkeit und der Kalziumströme in vitro. Eine massenspektrometrische Untersuchung ergab, dass in den Muskeln der MuRF2/3-DKO-Mäuse im Vergleich zu den Kontrollmäusen 12 Proteine in erhöhter Menge vorhanden waren. Eine Anreicherung von MAPKAP-K3, einem dieser Proteine, und von MAPKAP-K2 konnte im Western Blot von Proteinlysaten aus Skelettmuskeln und dem Herz der MuRF2/3-DKO-Mäuse detektiert werden. / E3 ubiquitin ligases attach the small modifier ubiquitin to their substrate proteins. This ubiquitin-tag not only marks proteins for the proteasome dependent degradation, but also influences the activity of signalling pathways, the localisation of proteins or the structural integrity of cellular components. MuRF1, MuRF2, and MuRF3 are E3 ubiquitin ligases predominantly expressed in striated muscles. MuRF1 is involved in cardiac and skeletal muscle atrophy by mediating proteasome-dependent degradation of myosins. The knowledge about MuRF2 and MuRF3 in this context is limited. Therefore, a mouse model was used to analyse the impact of the combined deletion of MuRF2 and MuRF3. The double knockout (DKO) of MuRF2 and MuRF3 influenced the structure and function of skeletal and cardiac muscle. Skeletal muscle fibres exhibited myosin-containing protein aggregates, a fibre-type shift towards slow fibres, and myoycytes with central nuclei which is an indication of regeneration. Maximal force development was reduced in isolated hindlimb muscles M. soleus and M. extensor digitorum longus of MuRF2/3-DKO mice. Hearts were morphologically normal. No protein aggregates or signs of fibrosis were detected. However, heart performance was impaired. The contractibility of the left ventricle and the ejection fraction were reduced. Isolated cardiomyocytes showed a diminished contractibility. Furthermore, their speed of contraction and relaxation was reduced and they had impaired calcium transients. Mass spectrometric analysis of muscle lysates identified 12 enriched proteins in MuRF2/3-DKO muscles. Western Blot analysis confirmed that MAPKAP-K3, one of these proteins, and MAPKAP-K2 were enriched in lysates of skeletal muscles and left ventricles of MuRF2/3-DKO mice. Further investigations will show how MAPKAP-K2- and MAPKAP-K3-signalling pathways are involved in the development of the MuRF2/3-DKO-phenotype.

O setor de Celulose e Papel é um importante segmento da economia brasileira e contribui significativamente para a pauta de exportações do país. O Brasil se destaca no mercado mundial como o principal produtor de polpa celulósica de fibra curta branqueada, especificamente produzida a partir de madeiras do gênero Eucalyptus. Na última década observou-se um novo ciclo de crescimento dessa indústria no Brasil. Este trabalho teve como principais objetivos definir a situação atual do Brasil no mercado mundial de polpa celulósica, avaliar a competitividade brasileira do segmento de celulose de mercado no período de 2000 a 2009, analisar as empresas brasileiras mais expressivas e avaliar aspectos relativos à inovação neste segmento. Para a realização deste trabalho foram utilizadas as bases de dados da FAO, SECEX, BRACELPA e RISI; foram calculados índices de competitividade visando a análise comparativa entre os principais países ligados ao segmento de celulose de mercado. Os resultados obtidos mostram que o Brasil é o terceiro maior produtor mundial de polpa proveniente de madeira (wood pulp), é líder em exportação de wood pulp, é o maior produtor mundial de celulose de fibra curta branqueada e é o segundo país mais competitivo; a implantação dos projetos de expansão da produção de polpa celulósica conforme previsto, poderá levar o Brasil ao segundo lugar no ranking mundial dos produtores de celulose; a demanda mundial de polpa branqueada de fibra curta de mercado cresceu no período analisado, em grande parte pela demanda da China, que atualmente ocupa a oitava posição no ranking de produtores de polpa celulósica de madeira wood pulp; destaca-se que a China é um grande produtor mundial de polpa celulósica obtida a partir de não madeiras (non-wood pulp); as maiores empresas brasileiras de celulose de mercado (Fibria Celulose S.A. e Suzano Papel e Celulose S.A.) representam 56,2% da produção brasileira de celulose (market share) e 12,4% da produção mundial de polpa de mercado (market pulp); as duas empresas analisadas neste trabalho apresentam parques industriais modernos e as inovações são na sua grande maioria incrementais; os dados da PINTEC para o segmento de polpa celulósica e outras pastas, da forma disponibilizada, não caracterizam adequadamente este segmento, pois não ponderam os resultados pela participação das empresas no mercado. / The pulp and paper sector is an important segment of the Brazilian economy and contributes significantly to the overall exports of the country. Brazil stands on the world market as the main producer of bleached hardwood pulp, specially produced from wood of Eucalyptus. In the last decade there was a new cycle of growth of this industry in Brazil. This work had as main objective to define the current situation of Brazil in the global pulp market, to evaluate the competitiveness of the Brazilian market pulp segment in the period between 2000 and 2009, Brazilian companies were analyzed and evaluated the most significant aspects of innovation in this segment. For this work were used the databases of the FAO, SECEX BRACELPA and RISI; competitiveness indexes were calculated with the aim of benchmarking the major countries linked to the segment of market pulp. The results show that Brazil is the third largest producer of pulp from wood pulp, is a leader in exports of wood pulp, is the largest producer of bleached hardwood pulp and is the second most competitive country; the implementation of projects to expand pulp production as planned, could lead Brazil to second place in the world of pulp producers, the global demand for market bleached hardwood pulp has grown over this period, largely by demand from China, which currently occupies the eighth position in the ranking of wood pulp producers; it should be emphasized that China is the major global producer of non-wood pulp; the largest Brazilian market pulp companies (Fibria Celulose S.A. and Suzano Papel e Celulose S.A.) have a market share of 56.2% of Brazilian pulp production and 12.4% of the world market pulp production; the two companies analyzed in this study have modern industrial areas and the innovations are mostly incremental. PINTEC data for the pulp segment, as presented, does not adequately characterize this segment because they do not weight the results for the contribution of the companies in the market.

Lättnadsregeln i 11 kap. 15 § LSE ger möjlighet till avdrag för den el som förbrukats i datorhallar. Datorhallsdefintionen avgränsar skattelättnaden till att enbart gälla vissa datacenter enligt 1 kap. 14 § LSE. Skattelättnaderna innebär ett driftstöd, vilket regleras inom statsstödsreglerna. Generellt är statsstöd förbjudet, men Sverige har använt sig av gruppundantaget GBER för att kunna ge stöd till vissa datorhallar med motivationen att det faller in under GBER:s avsnitt för miljöskydd. Dagens utformning av stödmottagar-formuleringen enligt LSE kopplat till skattelättnadsregeln i 11 kap. 15 § LSE uppfyller inte syftet enligt förarbetena rörande skattelättnaderna för datorhallar. Enligt förarbetena framgår det tydligt att syftet är att även colocation-datorhallar är minst lika konkurrensutsatta och elintensiva som andra datorhallar, och därför bör anses lika berättigade till statsstöd som företagsspecifika datorhallar. I 1 kap. 11b § p. 4 framgår dock att stödmottagaren är elförbrukaren, vilket i colocation-sammanhang med största sannolikhet bör ses som colocation-företagens kunder, inte colocation-företagen själva. Detta skiljer sig gentemot de företagsspecifika datorhallarna, vilka förbrukar elen själva i de egna datorhallarna. SKV:s ställningstagande, vilket tolkar begreppet ”förbrukare av el” som ”den som äger utrustningen som elen förbrukas i”, får anses innebära en korrekt tolkning av lagen, så som den nu är utformad. Detta medför att det krävs en lagändring av vem som är stödmottagare i datorhallssammanhang för att syftena med förarbetet ska kunna uppnås. Omformuleringen kan lämpligen ske genom att begreppet stödmottagare, byts från ”förbrukaren av el” till något som tar sikte på själva datorhallen. I nuläget utgår statsstöd till sådana bolag, oavsett verksamhet, som hyr plats för sina servrar hos colocation-datorhallar som uppnår de tekniska kraven på bl.a. installerad effekt för att räknas som datorhall vars elförbrukning ger rätt till stöd. Det skulle möjligen kunna anses att ett så brett spann av stödmottagare inte stämmer överens med vad Sverige angett till kommissionen vid underrättelserna om statsstöd enligt GBER. Eftersom datorhallarna ger många fördelar för Sverige i form av exempelvis inkomster till statskassan och arbetstillfällen, så är det viktigt att Sverige upprätthåller konkurrenskraftiga förutsättningar för att attrahera fler datorhallsföretag. En del av att upprätthålla konkurrenskraften är att ha konkurrenskraftiga regler, däribland konkurrenskraftig prissättning på elen. Jag finner tre lösningar på stödmottagar-problematiken för colocation-företag. Antingen så får man ansöka om stöd istället för att använda sig av gruppundantaget, för att på så vis känna sig säkrare på att stödet blir korrekt utformat, eller separera colocation-regeln från LSE för att komma bort från stödmottagar-problematiken. Det tredje alternativet, vilket jag anser lättast, är att formulera ett tillägg i LSE, gällande vem som anses vara stödmottagare i datorhallssammanhang, exempelvis kopplat till vem som anses vara ägaren till infrastrukturen i datorhallarna. Finlands motsvarighet till vår lättnadsregel slipper uppdelningsproblematiken mellan företagsspecifika datorhallar och colocation-datorhallar, då de ser datorhallsföretagen som skattskyldiga, och då tillämpar en lägre skattesats för elen som datorhallarna förbrukar. LSE skiljer sig dock på flera sätt från den finska lagen. Detta gör att även om inspiration kan inhämtas kring hur fokus bör flyttas för stödmottagar-rollen i datorhallssammanhang till att inbegripa själva datorhallen snarare än elförbrukaren, så är det inte möjligt att kopiera den finska utformningen rakt av heller.

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Dynamic (or 2D) FT-IR spectroscopy in combination withpolarized IR irradiation has been used in this work to studywood polymer orientation and interactions on theultrastructural level in wood fibers in the native state aswell as the effects of different pulping processes. The woodpolymer interactions were studied under both dry and humidconditions. The matrix of lignin and hemicelluloses located between thewell-ordered cellulose fibrils in the wood cell wall of sprucewas here shown to be more highly ordered than has earlier beenrevealed. It was confirmed that glucomannan is orientedparallel to the cellulose fibrils and is highly coupled to it.The lignin was also shown to have a main orientation in thestructure although this is probably not as strong as that ofglucomannan. The orientation of the lignin may derive from thefact that the polysaccharides act as templates during thelignification of the cell wall. This organization implies thatnot only the cellulose but also the lignin and thehemicelluloses have different mechanical properties in thelongitudinal and cross-fiber directions. The ability to gain molecular information on the stresstransfer in polymers with dynamic FT-IR spectroscopy made itpossible to verify experimentally earlier molecularcalculations on the stress transfer within the cellulose chain.It was also possible to show, on the molecular level, thedominant importance of the cellulose fibrils for the stresstransfer in the longitudinal direction of pulp fibers,including lignin-rich mechanical pulp fibers. The glucomannanof softwood fibers was also shown to participate in the stresstransfer in the fiber direction indicating a close associationwith the cellulose, whereas the xylan showed no dynamicresponse. Already under dry conditions, the lignin was shown tohave a more viscoelastic response than the polysaccharidesduring the loading of pulp fibers and it was thus able to moveindependently of the cellulose. The enhanced spectral resolution obtained with dynamic FT-IRspectroscopy made it possible to study the crystalstructure/chain order of cellulose in pulp fibers. Thepossibility of following changes in the relative cellulose Iallomorph composition of pulp fibers was demonstrated for somechemical pulps. Dynamic FT-IR experiments under humid conditions and ofelevated temperatures made it possible to study the softeningof the biopolymers in their native environment. This was alsodemonstrated for some different pulps, and this may be apromising tool for obtaining viscoelastic information on themolecular level in composite systems such as wood fibers. <b>Keywords:</b>cellulose, cooperation, crystallinity, dynamictest, glucomannan, hardwood, holocellulose, humidity, infraredspectroscopy, kraft pulp, lignin, mechanical pulp, orientation,polarised light, softwood, strain, sulphite pulp,viscoelasticity, xylan

After cooking, kraft pulps always contain not only residual lignin but also significant amounts of hexenuronic acid and other non-lignin structures oxidizable by permanganate under the standard kappa number determination conditions. These here referred to as false lignin. Like ordinary lignin, the false lignin also consumes bleaching chemicals, thus increasing both the production costs and the environmental impact of bleach plant effluents. The false lignin also has an effect on pulp properties such as brightness stability. This necessitates the development of efficient experimental routines for the determination of false lignin in different types of unbleached and bleached kraft pulps, together with studies of its formation, chemical behaviour, and ultimate fate. The main aim of this work has been to establish a method for the quantification of various types of oxidizable structures in bleached kraft pulps and to study their impact on pulp quality, particularly, on the brightness stability of pulps bleached in elemental-chlorine-free (ECF) and a totally-chlorine-free (TCF) processes. Part of this research deals with the relationship between the kappa number and the lignin content in the case of partly oxidized lignins. Spruce and birch kraft pulps processed according to the ODEQP and OQ(OP)Q(PO) bleaching sequences, respectively, have been analyzed. It has been found that the oxidation equivalent of the residual lignin decreases with increasing degree of oxidation along each bleaching sequence. This finding has been further supported by experiments with a number of model compounds. The Ox-Dem kappa number method has been shown to be an accurate means of determining the residual lignin content and of monitoring the efficiency of lignin removal along different bleaching sequences. It has been demonstrated that the kappa number can always be fractioned into partial contributions, the first of which comes from the residual lignin and is measured by the Ox-Dem kappa number, and the second from the false lignin and is given by the difference between the standard kappa number and the Ox-Dem kappa number. The effect of false lignin on the pulp kappa number is most pronounced in unbleached and oxygen-delignified kraft pulps. The extractability of residual and false lignin in different solvents has been investigated. The changes that occurred in the kappa number following different extraction steps have been compared with corresponding changes in the chemical composition and the conclusion has been drawn that the hemicellulose component of a kraft pulp is a major sourse of non-lignin structures contributing to the kappa number. The influence on the brightness stability of various oxidizable structures, viz.: residual lignin, hexenuronic acid and other non-lignin structures, in spruce, birch and eucalyptus kraft pulps bleached in ECF and TCF type processes was studied. It was demonstrated that the selective removal of all false lignin structures significantly improves the brightness stability. The degree of yellowing was found to be proportional to the content of HexA groups in pulps. It has been shown that 2-furancarboxylic acid, 5-formyl-2furancarboxylic acid and reductic acid are formed during the course of thermal yellowing. The influence of two bleaching sequences, D0(EP)D1 (ECF-type) and Q1(OP)Q2(PO) (TCF)-type, on the content of different oxidizable structures in eucalyptus kraft pulp was studied in relation to the brightness stability of the pulp. It was shown by kappa number fractionation that pulp bleached to full brightness with ECF- and TCF-type sequences contains different amounts of HexA. The most significant discoloration was observed in the case of TCF-bleached pulp having an especially high content of HexA. The mechanism of the moist (8 % moisture) thermal yellowing of fully bleached kraft pulps was further studied using dissolving pulp impregnated with a set of model compounds representing the most likely HexA degradation products, viz. as 2-furancarboxylic acid (FA), 5-formyl-2-furancarboxylic acid (FFA) and reductic acid (RA), either alone or in combination with Fe(II) or Fe(III) ions. It was found that the latter two acids take part in reactions leading to colour formation whereas 2-furancarboxylic acid does not. The effect of iron ions on the colour formation appears to vary with their oxidation state. The brightness loss caused by either FFA or RA, present in an amounts similar to the content of HexA in industrial pulps, was of the same order of magnitude as that observed in industrial pulps aged under the same conditions. Based on these findings, it is suggested that the overall mechanism of moist thermal yellowing involves several stages, including the degradation of hexenuronic acid and the formation of reactive precursors, such as 5-formyl-2-furancarboxylic acid and reductic acid. The presence of ferrous ions further enhances the discoloration. / QC 20101005