Pintaliimatärkkelyksen ominaisuuksien ja reologian modifiointi

Abstract

Tämän työn tarkoituksena oli tutkia verhopintaliimausmenetelmän ajoikkunaa ja tärkkelyksen ominaisuuksien merkitystä verhopintaliimausprosessissa. Tärkeää oli saada tietoa tärkkelyskasvien ja niiden valmistus- ja modifiointitapojen merkityksestä applikointiprosessissa. Tämän lisäksi työssä vertailtiin verhopäällystyksen etuja ja haittoja perinteisiin pintaliimaustekniikoihin. Pintaliimatärkkelyksen kemiallisia ja fysikaalisia ominaisuuksia sekä verhopäällystysprosessin rajoitteita tarkasteltiin kirjallisuuslähteiden avulla. Kirjallisuusosuudessa selvitettiin applikointiprosessissa vallitsevia kemiallisia ja fysikaalisia ilmiöitä. Kirjallisuuslähteiden perusteella tärkkelyksen tärkeimmät ominaisuudet pintaliimausprosessin kannalta ovat viskositeetti ja pintajännitys. Näihin ominaisuuksiin pystytään vaikuttamaan alkuperäkasvin valinnalla sekä tärkkelyksen modifioinnilla. Applikointiprosessin kannalta tärkeimmät tekijät ovat verhon stabiilius ja vettymisominaisuudet, jotka rajoittavat prosessin ajoikkunaa. Näihin tekijöihin voidaan vaikuttaa tärkkelyksen ominaisuuksia muokkaamalla. Kokeellisessa osuudessa selvitettiin verhopintaliimauksen ajoikkuna ja sitä rajoittavat tekijät. Kokeellisessa osuudessa tutkittiin tärkkelyksen ja koneen geometrioiden vaikutus applikointiprosessiin. Kokeellisessa osuudessa havaittiin, että verhopintaliiimausprosessin rajoittava tekijä on tärkkelyksen viskositeetti eikä vapaana putoavan filmin stabiilius. Ajoikkunaa pystyttiin laajentamaan erilaisilla geometrioilla, jotka vaikuttivat rajoittaviin tekijöihin eli kantapäähän ja ilman sekoittumiseen. Kokeellisessa osuudessa saatuja tuloksia ei voida suoraan yleistää kaikille tärkkelyksille. Koeajotilanteiden olosuhteiden pitäminen muuttumattomina oli hyvin hankalaa, sillä tärkkelyksen ominaisuuksiin vaikuttavat eräkohtaiset erot, keittotapa ja prosessiolosuhteet. Prosessiolosuhteet myös erosivat WEB3000-koekoneella sekä pilot-päällystyskoneella tehdyissä kokeissa, jonka huomattiin vaikuttavan koetuloksiin. Erityisesti tärkkelyksen konekierrolla oli vaikutusta verhon stabiiliuteen ja siinä esiintyviin ilmakupliin.