I denna rapport så har det undersökts hur impregneringen i glasfiber med epoxi, samt hur den allmänna kvaliteten i fiberlindning, kan öka med hjälp av ultraljud. I dagsläget så har Hitachi Energy Composites redan en bra kvalité på deras fiberlindade objekt med en genomsnittlig porhalt på under 2 % men strävar efter ännu bättre. Tidigare forskning på ultraljud inom fiberlindning har visat förbättrad interlaminär styrka samt ökad vätbarhet. För att få fram ifall ultraljud fungerar samt i sådana fall vilken ultraljudstyp som är bäst har olika tester utförts i returepoxi med en ultraljudsprocessor och ultraljudstvätt. De första resultaten med ultraljudsprocessoren samt ultraljudstvätten visade att båda metoderna fungerade för avgasning av vätskorna. Ultraljudsprocessoren hade dock en väldigt lokal inverkan och ansågs därav mindre lämplig i större kar. Ultraljudstvättens effekt var bättre fördelad men desto långsammare och mindre intensiv. För att undersöka ultraljudstvättens påverkan vid impregnering så utfördes försök i maskin där ultraljudstvätten ersatte det egentliga karet. Två olika typer av test utfördes och undersöktes i labb för att fastställa skillnader i porhalten, fiberhalten och penetranttest. Resultatet visade att det ena försöket inte gav någon större skillnad med och utan ultraljud med en genomsnittlig porhalt på omkring 3 %, medan det andra försöket gav en porhalt på 0 % med och utan ultraljud. Fiberhalten och penetranttestet skiljde sig inte heller med och utan ultraljud. Ultraljudets effekt ansågs därav försumbar i testerna. Då en porhalt på 0 % är eftersträvbart, så rekommenderas en utredning på resultatet samt fortsatta tester med ultraljud.

Arbetet handlade om att ta reda på om det går att byta ut natriumhydroxid mot natriumkarbonat som alkalikälla på CTMP-linjen, och gjordes på uppdrag av Stora Enso Skoghalls bruk. De områdena som studerades var impregnering och blekning av CTMP (kemitermomekanisk pappersmassa) samt hantering av natriumkarbonatlösning. Natriumkarbonatens löslighet vid olika temperaturer verifierades, blekning av CTMP med natriumkarbonat och natriumhydroxid utfördes, titrering av natriumhydroxid och natriumkarbonat mot natriumbisulfitlösning och en enklare laborationsimpregnering gjordes. Även aspekten av utrustning, kostnader och eventuell utfällning av kalciumkarbonat studerades. Resultaten visade att det krävs mer natriumkarbonat för att ersätta natriumhydroxid än vad man trott och att det totalt sett blir dyrare. Det finns dock en möjlighet att andra delar av bruket kan utföra bytet av alkali och gå med större vinst än vad CTMP-linjen går med förlust. Försöken visade även på temperaturökning vid tillredning av natriumkarbonatlösningen, utfällning av kristallsoda och behov av att den befintliga utrustningen kompletteras utifrån rekommendationer från kemikalieleverantören. Tidigare studier visade på eventuella försämringar av papperskvaliteten när natriumkarbonat används vid blekning av CTMP. Trots att natriumkarbonat är ett billigare alternativ till natriumhydroxid, och att det teoretiskt sett skulle fungera bra som en utbrytare, är det mycket som man behöver ta hänsyn till vad gäller natriumkarbonat och det krävs eftertanke för att saker ska görs på rätt sätt. Utifrån resultaten kan man dra slutsatsen att det inte ser ut som en bra ide att utföra bytet. / The objective of this project was to see if it is possible to replace sodium hydroxide with sodium carbonate as an alkali source on the CTMP line, and it was done on behalf of the Stora Enso Skoghall Mill. The areas that were studied were the impregnation and bleaching of CTMP and also the handling of sodium carbonate solution. The solubility of sodium carbonate at various temperatures was confirmed, bleaching of CTMP with sodium hydroxide and sodium carbonate, titration of the sodium hydroxide and sodium carbonate against sodium bisulfite solution and a simpler laboratory impregnation was performed. Aspects of equipment, costs and the possibility of precipitation of calcium carbonate were also studied. The results indicate that more sodium carbonate is needed than one thought for the substitution to be possible, and that it also becomes more expensive. There is a possibility that other parts of the mill can perform the replacement of alkali and go with greater profit than the CTMP line goes with loss. Experiments also showed an increase in temperature when preparing the sodium carbonate solution, precipitation of natron and the need for the existing equipment to be supplemented on the basis of recommendations from the chemical supplier. Previous studies showed possible deterioration of the paper quality when bleaching CTMP with sodium carbonate. Although sodium carbonate is a cheaper alternative to sodium hydroxide, and that it would theoretically work well as a substitute, it is much that one has to take into consideration in terms of using sodium carbonate and it is necessary to think things through before usage, so that things can be done properly. Based on the results, it is shown that the swap of alkali will be suboptimal.

Då ett eventuellt förbud av nya kreosotimpregnerade stolpar kan bli en verklighet inom EU år 2018 letar Vattenfall efter andra alternativ. Stål, betong, limträ och komposit anses idag vara de mest konkurrenskraftiga alternativen och kommer att undersökas i denna rapport. Grundläggande tekniska egenskaper, miljöutsläpp och kostnader för de olika stolptyperna kommer att analyseras i rapporten och jämföras mot den kreosotimpregnerade furustolpen. Rapporten beskriver hur de olika stolpalternativen lämpar sig i Vattenfalls elnät i Sverige. P.g.a. sekretesskäl kommer exakta prisuppgifter inte att redovisas. Prisuppgifterna för inköp och återvinning kommer istället att redovisas som en kvot mellan den alternativa stolpen dividerat kreosotstolpen. Inte heller kommer slipers och andra fundament att behandlas i rapporten. Metoden som används bygger på att först presentera relevant teori kring vardera stolptyp. Även impregneringsprocessen, besiktningsmetoder och nedbrytning/återvinning av stolpar redogörs i rapporten. Den miljömässiga analysen bygger på IVL Svenska Miljöinstitutets LCA-analys där kreosotstolpen jämförs med andra stolptyper. Det visar sig dock att kreosotstolpen är den stolptyp som bidrar till minst miljöutsläpp om man ser till hela dess livscykel. Slutsatsen är att kompositstolpen visar sig vara ett av de mest konkurrenskraftiga alternativen då den ses som ett miljövänligt alternativ och dess vikt gör den lätt att hantera. Den är heller inte impregnerad och kan därför monteras överallt utan några rättsliga restriktioner. Denna stolptyp är också väldigt aktuell då den i dagsläget är väl etablerad på marknaden. / Because of a possible ban of creosote impregnated poles can become a real scenario within the EU the year 2018 Vattenfall are searching for other alternatives. Steel, concrete, laminated wood and composite are considered the most competitive alternatives today and are being investigated in this report. Basic technical specifications, impacts on the environment and costs of the different pole types are being analyzed in the report and compared to the creosote impregnated pine pole. This report will describe how well the alternative pole types are suited in Vattenfalls electrical grid in Sweden. Due to confidentiality reasons the exact amount of costs and expenses will not be included in the report. The price of purchase and recycling will instead be presented as a quota between the alternative pole divided by the creosote pole. Neither will sleepers nor other pole foundations be included in this report. The method that is being used is to first present relevant theory about the mentioned pole types. Also the impregnation process, survey and disintegration/recycling of poles will be explained. The environmental analysis are based on IVL Svenska Miljöinstitutet's LCA where the creosote pole are compared to its alternatives. They conclude that it is the creosote pole that has the least impact on the environment if you look at the whole life-cycle. The conclusion is that the composite pole are shown to be one of the most competitive alternatives because it is considered to be environmental-friendly and its low weight makes it easy to work with. Also, it's not impregnated and can therefore be used everywhere without any legal restrictions. This pole type is also very relevant as it is already released on the market.

The utilization of fiber-based packages has started to take more place at the packaging sector but is still restricted by a lack of transparency. Today this challenge is tried to be solved by paying more attention on the characteristics of nanofibers and their possibilities. The usage of nanofibers is, however, facing issues such as long dewatering times, demand to modify pulp fibers and changes in production line machines. Therefore, the purpose of this study is to bring up new insights how to enhance the translucence in fiber-based packaging materials by an impregnation treatment without fiber modification, long dewatering time or toxic impregnation compounds. Four compounds sucrose octaacetate (SOA), sucrose acetate isobutyrate (SAIB), α-D-glucose pentaacetate (GPA) and polyvinylalcohol (PVA) were impregnated into a yellowish uncalendared base paper without surface sizing. The hypothesis was that it is possible to achieve significantly higher translucence of a glassine paper (>>50 %) by impregnation of a compound with a similar refractive index to cellulose and calendering. This study confirmed the hypothesis when calendered 23 % blade coated SAIB samples resulted in translucence over 64 %. At the same time, it was noticed that increase in density did not explain the increased translucence, but more important requirements were the properties of the impregnated compound such as melting point at room temperature, viscosity, amorphous structure and additives of the paper. It was also found that SAIB did not cause negative impacts on tensile strength or contact angle measurements. The results of this study offered fundamental information for the possible future steps towards transparent paper without pulp fiber modifications. / Användningen av fiberbaserade förpackningar ökar inom förpackningssektorn men är fortfarande begränsad av bristen på materialgenomskinlighet. Idag försöker man lösa denna utmaning genom att ägna mer uppmärksamhet åt nanofibrernas egenskaper och deras möjligheter. Användningen av nanofibrer står dock inför problem som långa avvattningstider, behov av att modifiera massafibrerna och förändringar i fiberlinjens utrustning. Därför är syftet med denna studie att ta fram nya insikter om hur man kan förbättra genomskinligheten i fiberbaserade förpackningsmaterial genom en impregneringsbehandling utan fibermodifieringar, långa avvattningstider eller giftiga impregneringskemikalier. Fyra föreningar; sackarosoktaacetat (SOA), sackarosacetatisobutyrat (SAIB), -D-glukospentaacetat (GPA) och polyvinyl alkohol (PVA) impregnerades i ett okalandrerat baspapper utan ytlimning. Hypotesen var att det är möjligt att uppnå signifikant högre genomskinlighet av ett glassinpapper (>>50%) genom impregnering av en förening med liknande brytningsindex som cellulosa följt av kalandrering. Denna studie bekräftade denna hypotes när kalandrerade 23 % bladbelagda SAIB-prover resulterade i genomskinlighet över 64 %. Samtidigt noterades att ökningen i densitet inte förklarade den ökade genomskinligheten utan viktigare krav var egenskaperna hos den impregnerade föreningen såsom smältpunkt vid rumstemperatur, viskositet, amorf struktur och tillsatser av papperet. Det visades också att SAIB inte orsakade negativ påverkan på draghållfasthet eller kontaktvinkelmätningar. Resultaten av denna studie visade grundläggande information för möjliga framtida steg mot transparent papper utan massafibermodifieringar.

Syftet med projektet var att utveckla och utvärdera vattenavvisande betongytor. Idén grundades på ett antagande om att nano-modifiering av betongytan i kombination med en hydrofob impregnering kan resultera i superhydrofob betong. Detta arbete genomfördes i sammarbete med CBI Betonginstitutet i Borås, där laboratorietester av ultrahögpresterande betong och effekterna av två olika hydrofoba medel, StoCryl HG200 och SILRES®BS1001, gällande vattenavstötning, undersöktes. För att framställa en textilmönstrad yta, har olika tekniker använts: att gjuta betong på textilytan och att framställa nya silikonformar med textilavtryck. Under tillverkningsprocessen valdes olika typer av textilier. Resultaten indikerade att olika textilier, med olika ytstruktur, kan påverka hydrofobicitet nivån hos betongytan. Silikonformen har visats sig vara mest effektiv i strukturen av betongytan och i kombination med impregnering, har flera superhydrofoba ytor uppnåtts. Silikon kan återanvändas och därmed bidrar till en hållbar och repeterbar teknik. De tester som använts för undersökning av hydrofobicitet var: roll-off och kontaktvinkeln. Hållbarheten på absorptionsförmågan av ytorna mot frost testades. Provningen följde ingen standardmetod men var anpassad till de vanliga klimatförhållanden som råder i Sverige.Användningen av ultrahögpresterande betong med superhydrofoba ytor kan skydda fasaden och isoleringen mot inträngning av fukt. Fasadskivans tjocklek på 10 mm kan med fördel ersätta ett tjockt fasadelement med stålarmering. Sammanfattningsvis är betongytan lättrengörande och på grund av dess långa livslängd, är det ekonomiskt fördelaktigt. / The focus of this study was to develop and evaluate hydrophobic surfaces of concrete. The idea was based on an assumption that nano-modification of concrete surface, in combination with a hydrophobic impregnation, can result in superhydrophobic concrete. The work was performed in cooperation with the CBI Betonginstitutet in Borås, where the laboratory tests of ultra-high performance concrete, and the effects of two different hydrophobic agents, StoCryl HG200 and SILRES®BS1001, on water repellency, were investigated. In order to produce a textured surface, different techniques were used: to cast concrete in the textile forms and to produce new forms of silicone with textile patterns. For the production process, different types of textile were selected. The results indicated that different textiles, of different surface structure, can influence the hydrophobicity level of the concrete surface. Silicone form has proven to be most efficient in the texturing of the concrete surface, and in combination with impregnation, several superhydrophobic surfaces were achieved. Silicone can be re-used, thus contributing to a sustainable and repeatable technique. The tests used for the examination of hydrophobicity were: roll-off and contact angle. The durability of the hydrophobicity level of the surfaces against freeze was tested. The test did not follow a standard method but was based to the regular climatic conditions that occur in Sweden,.The use of ultra-high performance concrete with super hydrophobic surfaces can protect the façade and the insulation against penetrating damp. The façade thickness of 10 mm could successfully exchange thick façade element with steel reinforcement. In conclusion, the concrete surface is easy to clean, and due to its long life spans, it is economically favorable.

Hydrophobic impregnations often referred to as water repellent agents, today mainly consisting of alkylalkoxysilanes, are often used on concrete to prolong the service life of the structure. This is accomplished by protecting the reinforcement bars from chlorides or by changing the moisture content inside. When the concrete is treated with a water repellent agent the properties of the surface layer becomes hydrophobic and thereby water droplets are stopped from entering, still allowing water vapour to pass through. This change can reduce chloride ingress and stop heavy rain from penetrating through the surface layer. This thesis presents results concerning how the properties of concrete are affected by a hydrophobic impregnation. Moisture transport and fixation in the surface layer of the concrete are studied as well as the secondary effects of more practical use such as the effect on chloride ingress, water absorption and humidity level. It also presents results on how the penetration depth and concentration of the water repellent agent (i) depend on a number of parameters, and (ii) affect the outcome of the treatment. Water repellent treatments on a number of different concrete structures in Stockholm, ranging from tunnel to high-rice building, are evaluated as well. The three most important factors for the penetration of any water repellent agent into concrete are time, porosity and degree of saturation. A semi-empirical equation is derived that gives an idea on how much these factors affect the efficient penetration depth of the water repellent agent. The depth and concentration have a major effect on the performance of the treatment. The moisture diffusion coefficient for a water repellent treated concrete is close to constant and not nearly as dependent on the relative humidity (RH) as for untreated concrete. Unlike untreated concrete, where capillary suction plays an important role for the moisture transport at high RH, the vapour transport is the dominant transport mechanism even at high RH for water repellent treated concrete. The moisture fixation is affected by a water repellent treatment and the effect is clearest at high moisture levels. The main reason for this is that the capillary porosity is affected by the treatment to a relatively high degree while the gel porosity to a large extent remains unaffected. A hypothesis is presented which suggests that the RH inside the concrete at the time of the treatment affects not only the depth and concentration but also in which range of pore radii the water repellent agent is present and active. The durability of hydrophobic impregnations can be divided into surface effects and in depth effects. The first is sensitive to the environmental and mechanical loadings and normally disappears within a year while the later can be long lasting if a sufficient depth is reached. Hydrophobic impregnations are not the answer to all problems in concrete related to moisture, but if correctly used it can prolong the service life of the structure which will lead to savings of natural resources and thus both economical and environmental savings for the community. / Vattenavvisande impregneringsmedel, som i dagsläget till största del består av alkylalkoxysilaner, används ofta på betong för att förlänga livslängden på konstruktionen. Detta syfte uppnås genom att armeringen skyddas mot klorider eller att fukthalten inuti betongen sänks. När betongen impregneras ändras ytskiktets fuktmekaniska egenskaper från hydrofila till hydrofoba vilket gör att vattendroppar kan stoppas medan vattenånga tillåts passera. Dessa förändrade egenskaper kan medföra att kloridinträngningen minskar och att kraftiga regn inte tränger genom det impregnerade skiktet. Denna avhandling presenterar resultat om hur betongen påverkas av en vattenavvisande impregnering. Fukttransport och fuktfixering i betongens ytskikt har undersökts men även sekundära effekter som kloridinträngning, vattenabsorption och förändring i fuktinnehåll vilka alla är av större praktisk nytta. Avhandlingen presenterar också resultat om vilka faktorer som påverkar impregneringens inträngningsdjup och koncentration samt vilken betydelse dessa har för funktionen. För att utvärdera impregneringars effekt i olika miljöer har ett stort antal objekt i Stockholm undersökts, innefattande olika konstruktioner från en tunnel till höghus. Impregneringens inträngningsdjup och koncentration har en avgörande betydelse för dess funktion. De tre viktigaste faktorerna för alla impregneringsmedels inträngning i betong är tid, porositet och fuktnivå. En semiempirisk ekvation har tagits fram där det framgår hur dessa tre faktorer påverkar det slutliga inträngningsdjupet för impregneringen. Till skillnad från obehandlad betong är transportkoefficienten för en impregnerad betong nästan oberoende av den relativa fuktigheten (RF) i omgivningen. Vid höga RF, där största delen av fukttransporten i obehandlad betong sker på grund av kapillärkrafter, är ångtransporten fortfarande den dominerande transportmekanismen i impregnerad betong. Fuktfixeringen i betong påverkas av en impregnering och effekten är störst vid höga RF. Det är dock tydligt att en viss mängd fukt finns inuti den impregnerade betongen. Detta kan förklaras med att största delen av kapillärporerna påverkas av impregneringen medan gelporerna förblir obehandlade. Resultaten indikerar också att fuktnivån vid impregneringstillfället avgör vilken del av porsystemet som kan behandlas och inte bara koncentrationen och inträngningsdjupet. Långtidsegenskaperna hos impregneringen kan delas upp i yt- och djupeffekt. Effekten på ytan avtar normalt sett inom ett år på grund av damm och partiklar, UV-ljus, slitage mm. Djupeffekten påverkas däremot inte av dessa faktorer och kan finnas kvar i decennier. Vattenavvisande impregneringar är inte lösningen på alla fuktrelaterade problem i betong, men om de används på rätt sätt så kan det förlänga livslängden på många konstruktioner. Detta leder till ett bättre hushållande med naturresurser och därmed både ekonomiska och miljömässiga besparingar för samhället. / QC20100715

Kreosot är ett träskyddsmedel som förstärker träet mot röta och levande organismer vid impregnering. Problemet är att ämnet kreosot klassas som hälsofarligt och påverkar miljön i flera aspekter. Kemikalieinspektionen har beslutat om en förlängd användning av ämnet fram till år 2018. Därefter riskerar bekämpningsmedlet en gradvis utfasning i hela landet. En stor del av elkraftstolparna som Skellefteå Kraft AB använder i deras elnät är kreosotimpregnerade stolpar. Vid utfasning av ämnet kommer företaget att behöva ha en ny strategi angående elkraftstolpar. Med hjälp av undersökningar och analyser ska denna rapport beskriva en lämplig strategi för Skellefteå Kraft AB att använda sig av när kreosot förbjuds. På grund av de goda egenskaperna hos materialet trä och dess låga belastning på miljön avgränsas rapporten för just undersökning av metoder och medel som endast involverar materialet trä, bland annat furu på grund av dess goda förmåga vid inträngning av träskyddsmedlet. Rapporten undersöker först miljöpåverkan för kreosotstolpar genom studier av så kallade livscykelanalyser (LCA). En sådan undersökning inkluderar alla utsläpp som uppstår under en kreosotstolpes livslängd och dess påverkan på naturen och människan. Här utfördes en energiteknisk beräkning av det totala utsläppet för två olika exempel, en kortare (150 mil) och en längre (500 mil). Resultatet av denna analys visar att energiåtgången var bara ca 1/3 högre för den längre transporten. Det största utsläppet var växthusgasen koldioxid vilket skedde i betydligt större omfattning för den längre transportsträckan. Rapporten fortsätter att undersöka vilka impregneringsmetoder som används i Sverige och vilka medel som används. Detta görs för att analysera vilken av dessa metoder som kan vara en lämplig ersättning för kreosotimpregnering. En samlad bedömning av resultat och data från denna undersökning visade att Skellefteå Kraft AB kan fortsatt använda sig utav kopparsaltimpregnerade stolpar (Wolmanit CX-8 eller Wolmanit CX-8N) ifall kreosot fasas ut. Dessutom föreslås tryckimpregneringsmetoderna (fullcell eller Lowry metoden) behållas. Skellefteå Kraft AB har redan ett inköpsavtal med Rundvirke Poles AB angående beställning av nya stolpar. Rundvirke Poles AB tillverkar kopparsaltstolpar i alla dimensioner och storlekar och för Skellefteå Krafts del kan det tills vidare vara lämpligt att inköpsavtalet fortsätter gälla. Företag som Skellefteå Kraft bör dock vara öppna för nya och bättre medel och träskyddsmetoder som kan ge bättre prestanda och en mer fördelaktig livscykel. Ett sådant kan vara RVP Repellent som Poles AB utvecklar men här bör fördjupade tester, livscykelanalyser och kontroller utföras på träskyddsmedlet och produkten.