Projektit
Puunjalostuksen kemialla tutkimusprojektit ovat keskittyneet massan valmistuksen ja valkaisun kemiaan, kuitujen pintaominaisuuksien muuttamiseen ja kuitumateriaalin käyttämiseen uusiin tarkoituksiin. Myös polyelektrolyyttien ja polyelektrolyyttikompleksien toiminta liuoksissa ja pinnoilla sekä likaantumisen estäminen eri paperikoneen osilla ovat tutkimusalueitamme.
Massan valmistuksen ja valkaisun tutkimuksen tavoitteena on muodostaa yksityiskohtainen kuva sulfaattikeiton ja valkaisun prosesseista. Tutkimusta tehdään malliainetutkimuksena ja simuloimalla teollisia prosesseja sekä laboratoriossa että tietokoneella.
Kuidun soluseinämän rakenteen ymmärtäminen on parantunut erilaisten analyyttisten tekniikoiden kuten esimerkiksi atomivoimamikroskopian ja Raman- spektroskopian kehittyessä. Tutkimuksemme tähtää puun ominaisuuksien ja puun prosessoinnin vaikutuksen parempaan ymmärtämiseen aivan perimmäisellä tasolla.
Raman- spektroskopia on monipuolinen tekniikka puupohjaisten materiaalien karakterisointiin. Tekniikkaa voidaan soveltaa niin nesteisiin, kiinteisiin aineisiin tai esimerkiksi näytteisiin vesiliuoksessa. Monipuolisuudestaan huolimatta Raman-spektroskopiaa käytetään kuitenkin vähemmän kuin esimerkiksi infrapunaspektroskopiaa. Tämä johtuu pitkälti näytteen mahdollisesta hajoamisesta mittauksen aikana sekä fluororesenssistä. Nämä ongelmat kuitenkin pystytään kuitenkin ratkaisemaan valitsemalla oikeat parametrit. Puunjalostuksen kemialla Raman-spektroskopiaa sovelletaan laajasti puu-, massa-, ja paperinäytteiden karakterisoinnissa.
Kiinnostus nanoteknologian käyttöön puunjalostuksen sovellutuksissa on kasvamassa. Tutkimuksen tarkoitus on hyödyntää nanoteknologian ja materiaalitekniikan kehitys paperinvalmistuksessa sekä löytää uusia sovelluksia selluloosa- nanofibrilleille. Yksi lähestymistapa on muokata kuitujen, täyteaineiden tai paperin pintaa polymeeripohjaisilla nanorakenteilla. Toinen on käyttää nanokokoisia pigmenttejä tai fibrillejä.
Polyelektrolyyttien ja polyelektrolyyttikompleksien toiminnan parempi ymmärtäminen on yksi tutkimuksemme pääalueista. Tällä tavoin voidaan saavuttaa halutut ominaisuudet prosessin aikana sekä lopputuotteessa. Tutkimus keskittyy paperin märkä- ja kuivalujuuden parantamiseen, flokkautumiseen ja retentioon sekä paperin pinnan modifiointiin.
Puunjalostuksen kemialla tutkitaan myös erilaisia strategioita likaantumisen estämiseksi paperikoneella. Tutkimuksessa tutkitaan esim. likaavien aineiden adsorptiokäyttäytymistä ja niiden adheesiota erilaisille modifioiduille pinnoille.