In this report, the washing efficiency of chemi-thermomechanical pulp (CTMP) from Norway spruce (Picea abies) was investigated when adjusting the temperature and pH during washing as well as implementing different number of wash steps. Concurrent effects of having a high pH and temperature were also examined. CTMP pulp has many uses, one of which is for the manufacturing of packaging board. Lately, this end product has seen a precipitous increase due to the increasing demand of an environmentally friendly alternative within the food packaging sector. A notorious problem associated with all mechanical pulps is how extractives are to a large extent still present after the pulping process, especially unsaturated lipids which are subject to oxidation. This results in the formation of odorous aldehydes that can be easily transferred into the food product, thus contaminating it by altering the perception of taste and odor. This is a frequent problem faced by the status quo liquid board industry. Washing is thus employed late downstream to lower the final wood resin content. Here, available literature has been collated for some basic introductory subjects such as softwood anatomy, wood resin and structures. All of this is described with a focus on softwood, leading up to a thorough breakdown of P. abies. Mechanical pulping and relevant deresination methods for CTMP production are also described, including washing. The objective of this thesis is to evaluate the trends of the final resin concentration as the chosen parameters are altered during washing. The pulp was provided by Rottneros Mill and their industrial process was simulated by using a Büchner funnel for washing. A Soxhlet extractor was used for determining the final extractive contents. It was found that the implementation of additional wash steps reduced the final resin content (1–4 wash steps). The same was found with increasing temperature (60, 70, 80 and 90 °C). The implementation of a fourth wash step seemed to be more efficient at higher temperatures. No conclusions could be drawn from altering the pH due to scattered data points with high uncertainties (pH 7, 8 and 9). The results are limited in terms of significance and are also subject to bias. / I denna rapport undersöktes tvätteffektiviteten av kemitermomekanisk massa (CTMP, chemi-thermomechanical pulp) tillverkad från gran (Picea abies) och hur den påverkas vid justeringar av temperatur, pH och antal tvättsteg. Ytterligare undersöktes förekomsten av eventuella samverkande effekter vid högre temperatur och pH. CTMP-massa har många användningsområden, däribland vid produktion av vätskekartong. På sistone har efterfrågan av vätskekartong ökat markant som ett svar på en allt större strävan efter ett mer miljövänligt alternativ inom matförpackningssektorn. Ett välkänt problem associerat med mekanisk massatillverkning är den stora mängden exktraktivämnen som kvarhålls i den färdiga massan. En viss del av dessa extraktivämnen utgörs av fleromättade fetter vilket är benägna att genomgå oxidation. Detta leder i sin tur till bildandet av flyktiga aldehyder som kan föras vidare till matprodukten och ge dem förändrad smak och lukt; ett problem som dagens vätskekartongproducenter står inför. Tillgänglig litteratur har sammanställts, där en inledande teoridel beskriver koncept såsom anatomi, strukturer och extraktivämnen hos barrved. Teoridelen övergår därefter till att ge en mer detaljerad beskrivning av P. abies och dess extraktivinnehåll. Ytterligare beskrivs mekanisk massatillverkning över lag och metoder för att eliminera extraktivämnen under produktionen av CTMP-massa (inklusive tvättning). Syftet med detta examensarbete är att utvärdera de trender i den slutliga extraktivhalten då de valda parametrarna justeras under tvättning. Massan tillhandahölls av Rottneros Bruk och deras tvättningsprocess simulerades med hjälp av en Büchner-tratt. En Soxhlet-extraktor användes för att utvärdera den slutliga extraktivhalten. Det visade sig att vid varje insättning av ett ytterligare tvättsteg (1–4 tvättsteg) gav en lägre extraktivhalt hos CTMP-massan. Desamma gällde vid ökande temperatur (60, 70, 80 and 90 °C). Implementering av ett fjärde tvättsteg tycks vara mer effektivt vid högre temperaturer. Det kunde dock inte dras några slutsatser huruvida pH påverkade tvättningen då dessa mätvärden fick stor spridning med höga osäkerheter (pH 7, 8 och 9). Resultaten besitter begränsad signifikans och kan även ha blivit utsatta för bias.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kau-84898 |
| Date | January 2021 |
| Creators | Monlars, André |
| Publisher | Karlstads universitet, Avdelningen för kemiteknik |
| 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 |
Page generated in 0.003 seconds