JultikaUniversity of Oulu repository

Tiivistelmä

Tämän diplomityön tarkoituksena oli valmistaa kalvoja käsittelemällä puupohjaista kuitumateriaalia kemiallisesti sekä mekaanisesti ja tämän jälkeen tutkia, miten kuumapuristaminen vaikuttaa muodostettujen kalvojen vedenkestävyysominaisuuksiin. Lisäksi tutkittiin kemiallisessa käsittelyssä käytetyn syväeutektisen litiumkloridi-urea liuoksen kierrätettävyyttä. Vedenkestävyysominaisuuksien tutkimus suoritettiin vertailemalla kuumapuristettujen kalvojen ja kuumapuristamattoman nollanäytteen välisiä eroja. Kalvojen valmistusprosessi kuumapuristukseen saakka oli vakioitu ja kalvoissa havaittavien erojen odotettiin aiheutuvan kuumapuristuksen vaikutuksesta. Vedenkestävyyttä arvioitiin mittamaalla kalvoista märkävetolujuus, veden absorptio-ominaisuudet ja kontaktikulmat. Saatujen tulosten pohjalta voitiin vetää johtopäätös, että kuumapuristaminen parantaa kalvojen vedenkestävyyttä selkeästi.

Litiumkloridi-urea liuoksen kierrätettävyyden tutkimusta varten massan käsittelyyn kertaalleen käytettyä syväeutektistä liuosta kierrätettiin yhteensä neljä kertaa. Kierrätyssyklien välillä kierrätetyllä liuoksella käsiteltiin uusi massa ja siitä valmistettiin kalvoja, joiden ominaisuuksia verrattiin uusista kemikaaleista valmistettuihin verrokkeihin. Kierrätetyn liuoksen avulla käsitellyistä massoista tai niiden pohjalta valmistuissa kalvoissa ei havaittu merkittäviä muutoksia tuoreista kemikaaleista valmistettuihin verrokkeihin. Tämä osoittaa, että työhön valittu syväeutektinen liuos soveltuu kierrättäväksi.

Preparation of wood-based and water-resistant films

Abstract

The purpose of this master thesis was to manufacture films by treating wood-based fiber material chemically and mechanically and examine how hot pressing affects the water resistance properties of the formed films. Furthermore, the recyclability of the deep eutectic lithium chloride-urea solvent used in the chemical treatment was researched. Research into the water resistance properties was carried out by comparing the differences between the hot-pressed films and the non-hot-pressed reference sample. The manufacturing process of the films up to hot pressing was standardized and the differences observed in the films were believed to be caused by the effect of hot pressing. During the research, water resistance abilities of the films were measured in the form of wet tensile strength, water absorption properties and contact angles. Based on the results, it can be concluded that hot pressing clearly improves the water resistance of the films.

Recyclability of the lithium chloride-urea deep eutectic solvent was studied by recycling a solvent used for chemically treatment four times in cycles. Between recycling cycles, a new pulp batch was treated with the recycled solvent and films were manufactured from that treated pulp. Properties of these manufactured pulps and films were measured and compared to reference sample made from new chemicals. No significant changes were observed in the prepared films or pulps treated with the recycled solution. Based on these results it was concluded that lithium chloride-urea deep eutectic solvent selected for the research is recyclable