Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
The Influences on the Optical Properties of Paperboard Due to Dye Additives
KTH, School of Engineering Sciences in Chemistry, Biotechnology and Health (CBH).
2019 (English)Independent thesis Basic level (professional degree), 10 credits / 15 HE creditsStudent thesisAlternative title
Påverkan på de optiska egenskaperna hos kartong till följd av tillsats av färgämne (Swedish)
Abstract [en]

In the paper industry the appearance and optical performance of coated and uncoated paperboard is important, therefore colour dyes are widely used to enhance the paperboard. In order to enhance the appearance of paper products, the dyes are added directly into the pulp and/or in the coating. This addition can lead to dye buildup in the white water system. The white water system recirculates back to the pulp and contains both chemicals, dye and fibers. A general assumption is, when the concentration of dyes builds up in the system, it can lead to changes of the optical properties.

Previously studies have been conducted to investigate the white water system at Iggesund Paperboard Workington Ltd. mill. Suspicion of a potential dye buildup in the white water system arose because of notable changes in the optical properties of the collected samples. An assumption was, when the concentration of dye increases in the white water system, it led to changes of the optical properties.

The purpose of this project was therefore to investigate if/how potential dye buildup occurred in the white water system at Iggesund paperboard Workington Ltd. Mill. The system will be analyzed for dye buildup and to see if it influences the optical properties of the coated paperboard as a final product as well as how quickly it builds up in the system.

This report contains a theoretical background for relevant knowledge about the white water system and optical properties of paperboard. The methodology for this project was to collect samples from the boardmachines’ white water system and analyze them through laboratory trials. Collected data is presented in the form of diagrams, trends have been investigated to validate assumptions. The dye dosage point was also analyzed through laboratory trials, to confirm or deny whether it is possible to achieve an optimal dosage point.

The analysis showed that there were changes in the optical properties in the white water over time, as a result of dye buildup. Due to the complex system and different parameters that may affect the system, the sample collection needs to be extended further for a more precise conclusion. Such as how the dye responds to longer shuts and addition of polymers.

Apart from what influenced the optical changes in the white water system and may have affected the paperboard, when the top coating from the production is applied, no changes or variations cannot be seen. Therefore giving the conclusion, that the changes of the optical properties do not influence the paperboard as a final product.

Abstract [sv]

Kartong är bland de vanligaste materialen att använda vid paketering. Den optiska egenskapen hos kartong är viktig för att den ska se tilltalande ut, samt vara mottaglig för tryck. Användning av färg är vanligt förekommande inom pappersindustrin för att förbättra de optiska egenskaperna i obelagt papper och belagt papper. Färgen tillsätts vanligen direkt i pappersmassan och vid bestrykning av beläggningen. Dock kan det leda till övermättnad i bakvattnet när man tillsätter färgen direkt i massan, vilket i sin tur kan påverka och även förändra de optiska egenskaperna. Bakvattnet recirkuleras i processen tillbaka till massaflödet då vattnet fortfarande innehåller användbara kemikalier, färg och fibrer som kan ansluta sig till massaflödet igen. Skulle det ske förändringar av de optiska egenskaperna behöver doseringen av färgen förändras vid beläggningen, vilket i sin tur kan leda till överdosering av färgen.

Tidigare studier gällande bakvattensystemet vid Iggesund Paperboard Workington Ltd. mill har gjorts. Förändringar i de optiska egenskaperna från samlade prover från bakvattnet resulterade i misstankar av en potentiell ökning av färg i systemet. Detta utmynnade i antagandet att den ökande koncentrationen av färg i bakvattensystemet, i slutändan orsakar optiska förändringar.

Syftet med detta projekt var därför att undersöka denna potentiella färgökning i bakvattensystemet vid Iggesund paperboard Workington Ltd. Mill. Bakvattensystemet har analyserats för att se en ökad färgkoncentration och om dessa optiska förändringar påverkar slutprodukten, samt hur snabbt färgens koncentration ökar.

Denna rapport innehåller en teoretisk bakgrund för bland annat bakvattensystemet samt de optiska egenskaperna hos kartong. Metodiken för projektet var att samla prover från kartongmaskinens bakvattensystem och att analysera dessa prover. Insamlad data presenteras i diagram och trender undersöktes, för att validera antaganden modellerades trender. Doseringen av färgen undersöktes genom försök, för att kunna bekräfta om det är möjligt att upptäcka en optimal doseringspunkt.

Analyserna visar att det sker förändringar i dem optiska egenskaperna över tid, som ett resultat av en ökad koncentration av färg. Då systemet är komplext och olika parametrar kan ha påverkat, behöver denna undersökning förlängas för en säkrare slutsats. Till exempel hur långa stop och hur addition av polymerer påverkar processen.

Bortsett från vad som påverkar de optiska förändringarna i bakvattnet och kan påverka slutprodukten, när kartongen bestryks med beläggning, kan inga förändringar/variationer ses. Därför ges slutsatsen, att förändringar i de optiska egenskaperna i bakvattnet inte påverkar kartongen som slutprodukt.

Place, publisher, year, edition, pages
2019.
Keywords [en]
White water, buildup, polymer, dye, CIELAB
National Category
Chemical Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-251452OAI: oai:DiVA.org:kth-251452DiVA, id: diva2:1315694
Educational program
Bachelor of Science in Engineering - Chemical Engineering
Available from: 2019-05-14 Created: 2019-05-14 Last updated: 2019-05-14Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(1592 kB)33 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 1592 kBChecksum SHA-512
0f90480c10bbedcee969106b52ba055581f3942a53c2971e492c78c19786fbab4e6959f787261fe79ca8b492089eb77712451a715ff9e009370aae5643834695
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
School of Engineering Sciences in Chemistry, Biotechnology and Health (CBH)
Chemical Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 33 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 63 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf