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Untersuchungen zum chemischen Wasserrückhaltevermögen und zur Trocknungsfähigkeit von Papierstoffen unter besonderer Berücksichtigung der Rolle von chemischen Additiven

Stumm, Dominik Rene Karl :
Untersuchungen zum chemischen Wasserrückhaltevermögen und zur Trocknungsfähigkeit von Papierstoffen unter besonderer Berücksichtigung der Rolle von chemischen Additiven.
[Online-Edition]
TU Darmstadt
[Ph.D. Thesis], (2007)

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Item Type: Ph.D. Thesis
Title: Untersuchungen zum chemischen Wasserrückhaltevermögen und zur Trocknungsfähigkeit von Papierstoffen unter besonderer Berücksichtigung der Rolle von chemischen Additiven
Language: German
Abstract:

Die Trocknung von Papier stellt einen sehr energieintensiven Prozess dar. Für die Entfernung des Wassers wird bei der Papierendtrocknung ein Vielfaches der Energie aufgewendet, die nötig ist, um eine gleiche Menge freies Wasser zu verdampfen. Die Ursachen dafür sind in maschinenbedingten sowie stofflichen und chemischen Faktoren zu finden. In dieser Arbeit wurden die stofflichen und chemischen Einflussfaktoren auf die Trocknung dargestellt und analysiert. Mit einer einfachen Labormethode wurde der Trocknungsverlauf von Laborblättern, die auf einen bestimmten Trockengehalt abgepresst wurden, mit einer Infrarottrockenwaage dokumentiert. Zur Beurteilung der Trocknungsfähigkeit wurden drei Kenngrößen, die erste und zweite kritische Feuchtekonzentration sowie die Diffusionsbehinderung, herangezogen. Es konnten spezifische Unterschiede im Trocknungsverhalten von reinen Faserstoffvliesen und Modellpapieren mit Füllstoff sowie Additiven aufgezeigt werden. Werden die Kenngrößen in Hinblick auf den resultierenden Energiebedarf auf die Trocknung gewichtet, hat die erste kritische Feuchtekonzentration den größten Einfluss, gefolgt von der Diffusionsbehinderung und der zweiten kritischen Feuchtekonzentration. Den größten Effekt auf die Kenngrößen der Trocknung hat die Art und die Aufbereitung der Faserstoffe. Die Substitution von Faserstoffen gegen Füllstoffe bewirkt eine deutliche Reduktion des Wasserrückhaltevermögens, wobei die eingelagerten Füllstoffpartikel durch eine Aufweitung des Fasernetzes einen Teil der Reduktion kompensieren. Einige der chemischen Additive, insbesondere die geladenen Polymere, bewirken bei optimaler Dosierung eine zusätzliche Verringerung der Wasserspeicherkapazität durch eine Entwässerung und Strukturierung der fasergebundenen Fibrillen und des Feinstoffs.

Alternative Abstract:
Alternative AbstractLanguage
The drying of paper is a very energy-intensive process. For the removal of the water at the drying process a multiple of the energy is used which is normally necessary to evaporate the same amount of free water. The causes for that can be found in machine depending as well as material and chemical factors. In this work the material and chemical influence factors on the drying were shown and analysed. With a simple lab method the drying progress of by lab sheets with defined dry content was recorded with an infrared drying wedge. Three characteristics, the first and second critical moisture concentration as well as the diffusion hindrance, were used to quantify the drying ability of the paper. Specific differences in the drying behaviour of pure fibrous material fleeces and model papers with filler as well as additives could be shown. The first critical moist concentration has the highest impact on the resulting energy demand of the drying process, followed by the diffusion hindrance and the second critical moist concentration. The nature and the processing of the fibrous materials have the biggest effects on the characteristics of the drying. The substitution of fibrous materials by fillers causes a clear reduction of the water retention capacity. A part of this reduction is compensated due to an expansion of the fiber network caused by the incorporated filler particles. Some of the chemical additives, in particular the charged polymers, cause an additional reduction of the water retention capacity due to drainage and structuralisation of the fiber-bound fibrils and the fines.English
Classification DDC: 500 Naturwissenschaften und Mathematik > 540 Chemie
Divisions: Fachbereich Chemie
Date Deposited: 17 Oct 2008 09:22
Last Modified: 07 Dec 2012 11:53
Official URL: http://elib.tu-darmstadt.de/diss/000824
URN: urn:nbn:de:tuda-tuprints-8245
License: Simple publication rights for ULB
Referees: Rehahn, Prof. Dr. Matthias
Advisors: Gruber, Prof. Dr. Erich
Refereed: 4 June 2007
URI: http://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/id/eprint/824
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