Towards an understanding of surface hydrophobization of paper - Exploring the effect of polymer nanoparticles, starch, ionic strength and process parameters
Doktorsavhandling, 2017
starch
ionic strength
paper hydrophobization
nanoparticles
penetration.
kinetics
charge ratio
temperature
aggregation
Surface sizing
Författare
Frida Iselau
Chalmers, Kemi och kemiteknik, Tillämpad kemi
Role of the aggregation behavior of hydrophobic particles in paper surface hydrophobation
Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects,;Vol. 483(2015)p. 264-270
Artikel i vetenskaplig tidskrift
Competitive adsorption of amylopectin and amylose on cationic nanoparticles: a study on the aggregation mechanism
Soft Matter,;Vol. 12(2016)p. 3388-3397
Artikel i vetenskaplig tidskrift
Formation and relaxation kinetics of starch-particle complexes
Soft Matter,;Vol. 12(2016)p. 9509-9519
Artikel i vetenskaplig tidskrift
Surface Treatment by Hydrophobic Particles: Influence of Starch and Ionic Strength
ACS Sustainable Chemistry & Engineering,;Vol. 5(2017)p. 6107-6115
Artikel i vetenskaplig tidskrift
Iselau, F, Malmborg-Nyström, K, Holmberg, K, Bordes, R. Parameters influencing the surface sizing performance
Genom kemi och ingenjörsskap kan vi ge papper de önskade egenskaperna som styrka, styvhet, mjukhet, våtstyrka eller vattenavstötning.
Att stå emot vatten är en viktig egenskap för förpackningsmaterial. De måste kunna bibehålla sin styrka och form även när de exponeras för vatten eller fukt. Att hydrofobera pappersytan är ett mer miljövänligt alternativ än att lägga på en plastfilm och mer effektivt än att hydrofobera pappersfibrerna genom internlimning. Med så kallad ytlimning hamnar hydrofoberingsmedlet där det gör den främsta nyttan; på pappersytan, samtidigt som utbytet är 100%-igt. Ytlimningstekniken används inom pappersindustrin både för att öka ytstyrkan på pappret genom att lägga på en stärkelsefilm och för att göra ytan mer vattenavstötande genom att lägga på ett hydrofoberingsmedel. Denna process har vunnit ett ökande intresse eftersom den är särskilt effektiv på återvunnet papper. Det är en effektiv process men den grundläggande kunskapen om hur ytlimningsprocessen går till, vilka parametrar som påverkas och hur processen kan optimeras, är inte klarlagd. Syftet med denna avhandling är att utreda mekanismen bakom ytlimning. Den kolloidala stabilitetens inverkan har undersökts och vi har visat att ett aggregerat tillstånd är fördelaktigt så länge inte alltför stora aggregat bildas. Hur, och med vilken hastighet, aggregaten bildas har också utretts, och denna kunskap är tänkt att användas för att optimera ytlimningsprocessen genom t.ex. val av stärkelse och uppehållstid. Vi har studerat hur ett antal parametrar som ingår i papperstillverkning så som fiberkvalité, stärkelsekvalité, ytladdning på de hydrofoba partiklarna, processtemperatur och torktemperatur påverkar ytlimningsprocessen.
Drivkrafter
Hållbar utveckling
Ämneskategorier
Pappers-, massa- och fiberteknik
Polymerteknologi
Annan kemi
Styrkeområden
Materialvetenskap
ISBN
978-91-7597-661-7
Doktorsavhandlingar vid Chalmers tekniska högskola. Ny serie: 4342
Utgivare
Chalmers
KC, Kemigården 4
Opponent: Lars Wågberg, KTH, Sverige