Fluffmassa är, i ordets rätta bemärkelse, ett fluffigt material som i de allra flesta fall tillverkas av fibrer ifrån trä, den utgör en viktig del i blöjor, hygienprodukter, näsdukar och ett flertal andra produkter. Syftet med fluffmassa i absorptionsprodukter är framförallt att sprida vätskan, öka absorbtionshastigheten och behålla superabsorberande polymerer på plats i nätverket. Två viktiga kvalitetsparametrar hos fluffmassan är defibreringsenergi och knuthalt. Dessa är korrelerade till hur enkelt fibrerna kan separeras ifrån varandra i torr eller fuktad luft. Denna separation av fibrer är ett högst avgörande steg för att skapa den fluffiga massan ifrån torkade massaark. Målet med arbetet har varit att reducera defibreringsenergin och knuthalten genom att behandla massa med oorganiska partiklar genom att använda den sk. lager-på-lager (LbL) – metoden där en konsekutiv behandling av fibrerna med motsatt laddade polyelektrolyter och nanopartilkar. Genom att belägga fiberytan med tunna skikt av ett oorganiskt material var avsikten att reducera fiber-fiber-interaktionerna för att slutligen minska defiberingsenergin och knuthalten. Studien visade att en viss effekt kunde uppnås med LbL-skikt av pDADMAC (diallyldimetylammonium klorid) och MMT (montmorillonit) vilket noterades som en minskning av knuthalten från 35% till ungefär 20%, medan defibreringsenergin däremot var oförändrad jämfört med ett obehandlat referensprov. De bildade lagren visade sig vara tunnare och jämnare än förväntat vilket sannolikt ledde till en relativt liten minskning av kontaktyta och molekylär adhesion mellan fibrerna vilket kan förklara den relativt sett låga effekten av tillsatserna. De tunna lagren kan också vara en förklaring till varför ingen nämnvärd skillnad detekteras för olika antal av bildade bilager. Eftersom enbart maximalt 3 bilager studerades kan det vara rimligt att anta att en ytterligare adsorption av bilager kan leda till en ytterligare minskning av knuthalten och defibreringsenergin. Eftersom MMT-partiklarna inte var direkt synliga i SEM-analyserna är det svårt att säga exakt hur de är fördelade på fiberytan. Antingen är de jämnt fördelade eller så har vissa områden på fiberytan inte blivit täckta av MMT. Resultaten indikerar också att det finns många intressanta sätt att förbättra lagren för att nå lägre defibrerinsergier och knuthalter. Genom att tex. adsorbera större partiklar istället för tunna MMT-partiklar skulle det vara möjligt att skapa en högre ytråhet och därmed en minskad kontaktyta mellan fibrerna vilket i sin tur skulle kunna minska knuthalten och defibreringsenergin. / Fluff pulp is indeed a fluffy material, it is most commonly composed of pulp fibers from wood and it serves as a vital constituent in diapers, feminine hygiene products, napkins and a variety of other products. The purpose of fluff pulp in absorbent products is mainly to distribute fluids, increase absorption speed and hold superabsorbent polymers within the network. Two important quality parameters of fluff pulp are the defibration energy and the knot content, which are related to the ease at which the fibers can be separated from each other under dry to moist conditions. This separation of fibers is an essential step in generating the fluffy material from sheets. This project aims to reduce the defibration energy and the knot content by treating fibers with inorganic particles according to the Layer-by-Layer (LBL) technique. The main assumption was that by applying coatings to the fibers, the inter-fiber interactions can be reduced leading to a lowered defibration energy and knot content. The study showed that some effect was accomplished using layers of pDADMAC (diallydimethylammoinium chloride) and MMT (montmorillonite clay), the knot content was reduced from 35% to around 20%, but the defibration energy was unchanged compared to the untreated reference sample. The formed LBL layers appeared to be thinner and smoother than anticipated which likely lead to only a slight decrease in contact area between the fibers, hence, the reduction of knot content was detectable but not very large. Since the formed LBL layers were so thin it was difficult to find any distinguishable difference for the different numbers of bilayers, however, the maximum number of bilayers produced was only three and additional layers could lead to an amplified effect. Since the MMT particles could not be clearly visualized from the SEM instruments, it is difficult to conclude exactly how the clay platelets were distributed on the fibers. Either the MMT was distributed rather evenly across the surface of the fibers, or some areas of the fibers were left free from LbLs. The results from the present investigation show that there are many interesting ways to further improve the layers to reach lower defibration energies and knot contents. As an example the adsorption of larger particles instead of thin MMT platelets could be used allowing for a minimization of the contact area between the fibers due to an increased surface roughness of to the fiber surfaces.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-348513 |
| Date | January 2024 |
| Creators | Lindbäck, Vera |
| Publisher | KTH, Fiber- och polymerteknologi |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-CBH-GRU ; 2024:079 |
Page generated in 0.0068 seconds