Detta examensarbete genomfördes från begäran av två företag, Pöyry Sweden AB, Karlstad och Kiram AB. Arbetet var uppdelat i två delar, en litteraturstudie samt en experimentell del. I litteraturstudien kartlades olika processer för framställning av dissolvingmassa och olika processer för beredning av viskosfiber. Utöver det sammanställdes även några av de ledande aktörerna av joniska vätskor samt applikationer för cellulosabaserade produkter. Fokus genom hela arbetet har legat på svavelfria processer som t.ex. användandet av joniska vätskor för upplösning av cellulosa. I den experimentella delen undersöktes det om man via en förhydrolys följt av ett soda-AQ kok, en svavelfri process, kunde producera dissolvingmassa. Utöver produktion av dissolvingmassa undersöktes också filtratet som drogs av efter förhydrolysen. Under den experimentella delen varierades olika parametrar för att se hur det påverkade kvaliteten av massan. De parametrar som varierades vid förhydrolysförsöken var tid och antrakinon (AQ), för soda-AQ koket varierades tid, AQ och effektiv alkali (EA) halt. För ett förhydrolysförsök varierades även vätske/vedförhållandet. Vilka betingelser som skulle användas samt de mål som skulle uppnås fick man fram under litteraturstudien. För att nå målet med ett utbyte på ca 85 % efter förhydrolysen krävdes en temperatur på 160°C och tid på 1 timme för en förhydrolys med enbart vatten. Hypotesen om att en AQ tillsats redan vid förhydrolysen skulle sänka utbytet visades inte stämma, man fick då istället ett ökat utbyte. Målet för massorna efter soda-AQ koket var ett utbyte på ca 40 %, ett kappatal runt 30 och en viskositet > 1000 ml/g. Utförde man en förhydrolys som beskrivits ovan följt av ett soda-AQ kok med dessa betingelser: temperatur 160°C, tid ≥ 2 h, EA sats > 21 % och en AQ halt ≥ 1 kg/ton, fick man en dissolvingmassa som uppfyllde kraven. Kolhydratanalysen på filtratet visade att mestadels glukomannan brutits ner och lösts ut under förhydrolysen. Däremot skedde det ingen nedbrytning av cellulosa. Utförde man förhydrolysen på ett sådant sätt som beskrivits ovan bröt man ner en hemicellulosa mängd på ca 72 kg/ton flis. Det får ses som en ganska rejäl mängd eftersom man enbart använder vatten under förhydrolysen. / This project was carried out on a request from two companies, Pöyry Sweden AB, Karlstad and Kiram AB. The work was divided in two parts, one literature study and one experimental part. In the literature study different processes for production of dissolving pulp and different processes for viscose preparation were identified. Besides that, some of the lending companies of ionic liquids and some applications of cellulose based products were compiled. The main focus throughout this work has been on processes without sulfur, for an example the use of ionic liquids for dissolving cellulose. In the experimental part, dissolving pulp production by a prehydrolysis followed by a soda-AQ cooking was investigated. The filtrate gained from the prehydrolysis was also examined. In the dissolving pulp production different parameters for the prehydrolysis and cooking stage were alternated. For the prehydrolysis the following parameters were varied: time and concentration of anthraquinone and for the cooking stage the parameters time, EA and concentration of anthraquinone. In one experiment the liquid to wood ratio was varied. The conditions that would be used and the target of the experimental work were received from the literature study. To reach the target yield of approximately 85 % after an prehydrolysis, with water, the following conditions were required, a temperature of 160°C and a time of 1 hour. The hypothesis that an AQ additive, already in the prehydrolysis, should lowered the yield proved to be wrong. The target for the dissolving pulps after a soda-AQ cooking were a yield of ~ 40 %, a kappa number around 30 and finally a viscosity > 1000 ml/g. A soda-AQ cooking with these conditions: temperature 160°C, time ≥ 2 h, EA > 21 % and an AQ conc. ≥ 1 kg/ton, after a prehydrolysis, mentioned above, resulted in a pulp which achieved the targets. The carbohydrate analysis on the filtrate showed that mostly glucomannan was settled out during the prehydrolysis. It also showed that no cellulose was settled out. A result after a prehydrolysis like the one mentioned above was that the amount of hemicellulose was reduced with ~ 72 kg/ton wood.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kau-4695 |
| Date | January 2009 |
| Creators | Kihlman, Martin |
| Publisher | Karlstads universitet, Fakulteten för teknik- och naturvetenskap |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | Swedish |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
Page generated in 0.0027 seconds