Till innehåll på sidan
Till KTH:s startsida

Dynamic compression and liquid transport in fibre systems under press nip conditions

Tid: To 2025-12-11 kl 10.00

Plats: D3 / 4333, Lindstedtsvägen 5

Videolänk: https://kth-se.zoom.us/j/66656634355

Språk: Engelska

Ämnesområde: Fiber- och polymervetenskap

Respondent: Patrick Wegele , Fiberprocesser

Opponent: Professor Mark Martinez, University of British Columbia, Kanada

Handledare: Professor Daniel Söderberg, Wallenberg Wood Science Center, Teknisk mekanik, Fiberprocesser

Exportera till kalender

QC 20251118

Abstract

Papper, som en biobaserad produkt, är ett nyckelmaterial för en hållbar cirkulär ekonomi. Vid papperstillverkning krävs energikrävande torkning för att avlägsna kvarvarande vatten ur cellulosafibernätverket. Våtpressning är därför ett avgörande steg som minskar mängden vatten som måste avdunstas i torksektionen och därmed sänker energiförbrukningen.

I våtpressning passerar pappersbanan en presszon mellan två belastade valsar, stödd av en pressfilt. Belastningen driver vatten från banan genom filten och in i valsöverdragets hålrum. Observationer visar att kompressionsbeteende och mättnad i båda komponenterna starkt påverkar avvattningseffektiviteten, men deras respons under realistiska förhållanden är ännu inte fullt förstådd. Denna avhandling undersöker därför kompressibilitet och vätskefördelning i fibersystem under pressförhållanden.

Arbetet kombinerar laboratorieexperiment, röntgenavbildning och fysikbaserade modeller. Detta möjliggör kvantifiering av dynamisk kompressibilitet och hålvolymförlust i spårade polyuretanvalsöverdrag, en nyckelfaktor för valsdesign. Studier av belastningsvariationer i gränsskiktet filt–valsöverdrag visar att avvattningen förbättras när högpermeabla filteregioner skapas av spårstrukturen. Vätskefördelningen i pressfiltar karakteriseras som funktion av belastning och mättnad och visar omfördelning i z-led under kompression till följd av den icke-vävda morfologin. Högre filt­mättnad ökar den dynamiska vätsketransporten och kopplar relativ permeabilitet till observerade förbättringar i avvattning när nipmättnad uppnås. Slutligen visas att röntgenmultiprojektionsavbildning~(XMPI) kan upplösa vätsketransport på pornivå och möjliggör framtida studier av återvätning mellan pressfilt och pappersbana.

urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-372161