Paper, as a bio-based product, is a key material in advancing a sustainable circular economy. In papermaking, energy-intensive drying is required to remove residual water from the cellulose fibre network. Wet pressing is therefore a crucial step, reducing the water that must be evaporated in the dryer section and significantly lowering overall energy demand.

In wet pressing, the paper web enters a nip formed by two loaded rolls while supported by a press felt. The applied load drives water from the web through the felt into the voids of roll covers. Industrial observations suggest that the compression behaviour and saturation of both components strongly affect dewatering efficiency, yet their response under realistic press nip conditions remains insufficiently understood. This thesis aims to investigate the compressibility and liquid distribution of fibre systems under such conditions.

The work combines laboratory-scale experimental rigs, X-ray imaging techniques and calculation models derived from physical laws. This enables the quantification of dynamic compressibility and void volume loss in grooved polyurethane roll covers, a key factor in roll cover design. Studies of stress variations at the press felt–roll cover interface show that dewatering improves when high-permeability felt regions are created by the groove structure. The liquid distribution in press felts is characterised as a function of load and saturation, showing out-of-plane redistribution during compression due to the nonwoven morphology. Higher felt saturation enhances dynamic liquid transport, linking relative permeability to improved dewatering once nip saturation is reached. Finally, X-ray multi-projection imaging (XMPI) is shown to resolve pore-scale liquid transport mechanisms, enabling future studies of rewetting between the press felt and paper web.

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.