search query: @author Veijalainen, Sampsa Tapio / total: 2
results-list
reference: 1 / 2
« previous | next »
Author:Veijalainen, Sampsa Tapio
Title:The effect of pulping method on the natural fiber composite manufacturing process and end product properties
Kuitumassan valmistustavan vaikutus luonnonkuitukomposiitin valmistusprosessiin ja lopputuotteen ominaisuuksiin
Publication type:Master's thesis
Publication year:2011
Pages:81 + [7]      Language:   eng
Department/School:Puunjalostustekniikan laitos
Main subject:Paperi- ja painatustekniikka   (Puu-21)
Supervisor:Paltakari, Jouni
Instructor:Hanni, Eeva
OEVS:
Electronic archive copy is available via Aalto Thesis Database.
Instructions
close

Reading digital theses in the closed network of the Aalto University Harald Herlin Learning Centre

In the closed network of Learning Centre you can read digital and digitized theses not available in the open network.

The Learning Centre contact details and opening hours: https://learningcentre.aalto.fi/en/harald-herlin-learning-centre/

You can read theses on the Learning Centre customer computers, which are available on all floors.

Logging on to the customer computers

  • Aalto University staff members log on to the customer computer using the Aalto username and password.
  • Other customers log on using a shared username and password.

Opening a thesis

  • On the desktop of the customer computers, you will find an icon titled:

    Aalto Thesis Database

  • Click on the icon to search for and open the thesis you are looking for from Aaltodoc database. You can find the thesis file by clicking the link on the OEV or OEVS field.

Reading the thesis

  • You can either print the thesis or read it on the customer computer screen.
  • You cannot save the thesis file on a flash drive or email it.
  • You cannot copy text or images from the file.
  • You cannot edit the file.

Printing the thesis

  • You can print the thesis for your personal study or research use.
  • Aalto University students and staff members may print black-and-white prints on the PrintingPoint devices when using the computer with personal Aalto username and password. Color printing is possible using the printer u90203-psc3, which is located near the customer service. Color printing is subject to a charge to Aalto University students and staff members.
  • Other customers can use the printer u90203-psc3. All printing is subject to a charge to non-University members.
Location:P1 Ark Aalto  2178   | Archive
Keywords:natural fiber
composite
pulping
wheat straw
luonnonkuitu
komposiitti
kemiallinen kuidutus
vehnäolki
Abstract (eng): Natural fiber composites have gained considerable attention in the last decades due to their economic and environmental benefits, and applications are found for example in the construction and automotive industries.
The use of natural fibers in composite structures has advantages over traditional reinforcement materials, such as glass or carbon fibers, due to their cost, recyclability, and lower weight.
The main challenge in natural fiber composites is to ensure compatibility between the reinforcement fiber and matrix.

In this thesis, the objective is to study chemically pulped wheat straw as a possible fiber material for the production of a natural fiber composite raw material.
Fibers produced by three distinct chemical pulping methods are studied in relation to how they perform in the composite manufacturing process and consequently affect end product properties.
For comparison and additional study, standard mill manufactured bleached hardwood pulp is used as reference material.
Four reference pulps are subjected to mild refining and an alkaline cold caustic treatment to produce varied fiber properties.

In the experimental part, the reinforcement pulp fibers, polystyrene matrix material, and additives are pre-compounded together in wet-state using a drum former.
This method provides good distribution of raw material components and minimizes fiber length deterioration.
The pre-compounded sheet material is further compounded in a twin-screw extruder and injection molding is used to prepare composite raw material specimens for mechanical testing.

Seven birch and wheat straw pulps with differing chemical and physical properties were manufactured and processed into composite raw material.
All pulp fibers were successfully applied in the composite production process, which completes one objective set for this thesis.
The mechanical testing of the composite raw materials gave surprisingly little differences between the different fiber materials.
Overall the best performance was recorded for the chemically untreated birch reference pulps, followed closely by the three straw pulps and other two alkali-treated birch pulps.
Due to the even performance, no single fiber or pulp property could be identified to correlate with enhanced composite raw material properties in a statistically significant manner.
Further investigation is recommended to optimize the fiber raw material and production process variables.
Abstract (fin): Luonnonkuitukomposiitit ovat viime vuosikymmeninä herättäneet kasvavaa kiinnostusta taloudellisten ja ympäristöllisten etujensa vuoksi, ja jo olemassa olevia applikaatioita löytyy esimerkiksi rakennus- ja autoteollisuudesta.
Luonnonkuitujen käyttö komposiittirakenteissa perinteisten materiaalien, kuten lasin ja hiilen sijaan, on perusteltua muun muassa halvemman hinnan, kierrätettävyyden, sekä lopputuotteen keveyden takia.
Suurimpana haasteena on lujitekuitujen ja polymeerimatriisin yhteensopivuuden varmistaminen, jonka saavuttamiseksi käytetään erilaisia fyysisiä ja kemiallisia muokkausmenetelmiä.

Tässä diplomityössä tavoitteena on tutkia kemiallisesti kuidutetun vehnäolkisellun soveltuvuutta luonnonkuitukomposiitin kuituraaka-aineeksi.
Työssä tutkitaan kuinka kolmen erityyppisen massanvalmistustavan aikaansaamat kuidut käyttäytyvät komposiittivalmistusprosessissa sekä vaikuttavat komposiittilopputuotteen ominaisuuksiin.
Vertailumateriaalina käytetään tehdasvalmisteista valkaistua koivusellua, jonka kuituominaisuuksia muokataan kemiallisella alkaliuuttokäsittelyllä sekä mekaanisella jauhatuksella.

Sellukuidut, matriisina toimiva styreenipolymeeri, sekä muut prosessin lisäaineet yhdistettiin märkäprosessissa arkkimuotoon rumpuformerilla, jonka jälkeen kaksiruuvisella ekstruuderilla suoritettiin varsinainen kompaundointi.
Märkäprosessilla saadaan aikaiseksi materiaalien hyvä sekoittuminen, samalla minimoiden kuidunpituuden aleneminen.
Ruiskuvaletuista testisauvoista tehdään lujuusmittauksia, joiden perusteella lopputuotteissa käytettävien massojen soveltuvuutta arvioidaan.

Työn tuloksena osoitettiin, että kaikkien seitsemän koivu- ja olkimassan kuidut olivat käyttökelpoisia valmistusprosessissa.
Valmistettujen komposiittilopputuotteiden vetoja taivutuslujuudet olivat samansuuruisia, parhaiten pärjäsivät kemiallisesti käsittelemättömät koivumassat sekä olkimassat ennen alkaliuutettuja koivumassoja.
Yksittäisten massa- tai kuituominaisuuksien yhteyttä parantuneisiin lopputuotteen ominaisuuksiin ei pystytty tilastollisesti merkittävällä tasolla osoittamaan.
Lisätutkimus on tarpeen, jotta prosessisuureet ja kuidunvalmistusmenetelmä saadaan optimoitua komposiittilopputuotteen valmistukseen.
ED:2011-08-29
INSSI record number: 42695
+ add basket
« previous | next »
INSSI