Sellun keitto, arkkien valmistus

Kuorinta, haketus ja seulonta

Aloitettiin työ kuorimalla haapa puu ja pätkittiin se neljään osaan. Pätkinnän jälkeen syötimme puun kappaleet haketus koneesen. Haketuksen jälkeen heitimme hakkeet hakeseulaan. Kun käynnistimme koneen hakeseula seuloi hakkeet 10min sisällä. Jaottelimme erikokoiset hakkeet omiin ämpäreisiinsä ja punnitsimme ne. Sitten otimme 100g näytteen, jonka veimme lämpökaappiin määrittääksemme kuiva-ainepitoisuuden. Yhteensä haketta oli 3055g

Sellun keitto, kaasaus ja pesu

Sellun keittoon käytettiin 13mm hake, jota oli yhteensä 1522g. Luimme käyttöohjeen läpi avasimme kaikki venttiilit, tarkistimme säädöt ja laitettiin hake hakekoriin. Sen jälkeen lisäsimme mustalipeän, NaOh, ja Na2S. Sitten kansi kiinni, käynnistimme pumpun ja lämmönvaihtimen.

Painetta sekä lämpötilaa mitattiin 10min välein kahden tunnin välein. Nämä tiedot syötettiin tietokoneelle excel ohjelmaan. Kun H-tekijä oli tarpeeksi korkea, sammutimme pumpun ja lämmönvaihdin. Pysäytyksien jälkeen mitattiin vielä painetta ja lämpötilaa 5min välein. Sitten alkoi kaasaus, eli painetta päästettiin vetokaappiin, kun paine oli laskenut tarpeeks päästettiin mustalipeä ulos astiaan ja avattiin keittimen kansi. Koska lastukori oli kuuma se laitettiin jäähtymään vesisaaviin, jäähdytyksen jälkeen lastut pestiin.

Kuvassa sellunkeiton excel kaavio.

Hajoitus ja massakakun teko

Massa hajoitettiin pystyhajoittajassa, pystyhajoittajassa massa hajosi veden ja pyörteen voimasta. Kun kaikki massa oli hajoitettu se laimennettiin 20 litraksi. Seoksesta otettiin 0,2 l näyte josta tehtiin priimamassasaannon mallikakku.

Jauhatus ja arkkienvalmistus

Ennen jauhatuksen aloittamista laskettiin kuinka paljon vettä ja massaa tarvittaan hollanteriin, laskettiin myös sr-luvun määrittämistä varten massan tarve. Tuloksena laitettiin hollanteriin 16,9 l massaa ja 5,6 l vettä. Käynnistettiin hollanteri ja annettiin pyöriä 30min, jonka jälkeen määritimme sr-luvun, sen saimme aikaseksi kun otimme 130ml massaa 1000ml mittalasiin joka täytettin 20 asteisella vedellä täyteen. Sitten massa vesiseos kaadettiin mittauslaitteeseen, saimme ensi yrityksellä jauhatusasteeksi 30% mikä oli hyvä, lopetimme homman siihen.

Jauhetusta massasta tehtiin kolme massakakkua jotka punnittiin ja kuivattiin.

Massaseoksesta tehtiin 15 arkkia. Arkkimuottiin meni noin 500ml massaseosta yhtä arkkia kohti, arkit kuivaattiin painotelan ja imukartongin avulla ja lopuksi kaikki arkit laitettiin kerralla puristimeen ja sen jälkeen rumpukuivaimeen.

Fysikaaliset tulokset

Kuivatut arkit leikattiin 14x14cm kokoisiksi palasiksi ja punnittiin. Näistä opettaja valkkasi 10 arkkia määrityksiä varten. Niistä laskettiin keskiarvot ja indeksit seuraavasti:

• Neliömassa, 105,3 g/m²
• Opasiteetti, 69,923
• Vetolujuus ,10,14 kN/m
• Ilmanläpäisy, 0 ml/min
• Vetoindeksi, Y=1000*x/w = 10,14kN/m /105,3g/m²*1000 = 96,29 Nm/g
• Repäisylujuus, 472,33 mN
• Repäisyindeksi, X=a/w = 472,33mN/ 105,3g/m²= 4,49 mNm²/g
• Puhkaisulujuus, 610 kpa
• Puhkaisuindeksi, x=p/w = 610kpa/105,3g/m²= 5,79 kpam²/g
• Murtotyö, 176,5 J/m²
• Murtotyöindeksi, Wwt = Wb/t / w*1000 = 176,5 J/m²/105,3g/m²*1000= 1676,16 J/kg

Kemialliset tulokset

Kemiallisissa määrityksissä määritettiin sellumassan kappaluku, luku kuvaa ligniinin liukenemista ja on tärkeä massan loppukovuuden takia.

Työ alkoi jauhamalla arkit pikku pölyksi siihen tarkoitetulla laitteella, yhteensä 3g. Kuiva-ainepitoisuus määritettiin IR-kuivaimella.

Ensimmäisenä tehtiin 0-näyte, johon massaa ei käytetty.

Nollanäytemääritys, sekoitimme 50ml kaliumpermanganaattia ja 50ml rikkihappoa keskenään, kaadoimme ne 400ml vettä. Annettiin sekoittua 10min, jonka jälkeen lisättiin kaliumjodidia jolloin soppa muuttui ruskeaksi, vapautuva jodin vuoksi. Seuraava vaihe oli titraus natriumtiosulfaatilla, sitä titrattiin niin kauan kunnes soppa kellersi, jonka jälkeen lisättiin vielä 5ml tärkkelysliuosta ja soppa muuttuikin tummansiniseksi. Tämän jälkeen titraus jatkui niin kauan kunnes seos muuttui värittömäksi.

Lopuksi tiosulfaatin kulutus katsottiin byretin asteikosta, nollanäytemääritykseksi tuli 26ml. Sama prosessi toistettiin kaksi kertaa massan kanssa ainoa ero että massa lisättiin myös seokseen, molemmilla kerroilla massan paino oli 1g.

Kappaluvun määrittäminen:

m=t/100*p

p= punnittu massanäyte

t= massan kuiva-aineprosentti

m= täysin kuiva massanäyte

Näyte 1. 94,60/100*0,998= 0,994g

Näyte 2. 94,60/100*0,989= 0,936g

a=2(b-c)

a=reaoktiossa kuluva permanganaatin määrä

b=tiosulfaatin kulutus nollanäytteellä, 26ml

c=tiosulfaatin kulutus massanäytteellä, Näyte 1. 17,4ml ja Näyte 2. 16,9ml

Näyte 1. 2x(26ml-17,4ml)= 17,2a

Näyte 2. 2x(26ml-16,9ml)= 18,2a

KAPPA-luku= a*d/m

Näyte 1. (17*0,966)/0,944g= 17,40

Näyte 2. (18*0,970)/0,936g= 18,65

a ja d saatiin kyseisestä taulukosta alla, riippuen .