Profiilien hallinta LWC-paperilinjalla

Abstract

Insinöörityön tavoitteena oli tutkia kovuusprofiilin muutosta päällystyskone 3:n ja superkalanteroinnin jälkeen, sekä etsiä mahdollisia syitä paperin huonoon kovuusprofiiliin superkalantereilla 3 ja 4. Lisäksi selvitettiin PPK3:n 2. sähköinfran tarpeellisuutta ja vaikutusta LWC-paperin kosteusprofiiliin PPK3:n jälkeen, sekä kosteusprofiilin muutosta superkalanteroinnin jälkeen.

Työssä keskityttiin tutkimaan paperikone 2:lla ajettuja paperilajeja. Tutkittavien paperilajien neliöpainot vaihtelivat 39 g/m2—65 g/m2. Mittausmenetelminä käytettiin koneiden tietojärjestelmistä saatuja online-mittauksia ja koeajoista saatuja näytteitä. Näytteitä tutkittiin laboratorion kosteusmittauksen, PaperLab-paperintestausrobotin, Tapion raina-analysaattorin, sekä Tapion RQP kovuusmittarin avulla.

Työn teoriaosassa perehdyttiin LWC-paperin päällystykseen ja kuivatukseen. Lisäksi tarkasteltiin päällystyskone 3:sta ja superkalantereita.

Työn kokeellinen osa jakautui ensimmäiseen ja toiseen osioon. Ensimmäisen osiossa selvitettiin päällystyskone 3:n 2. sähköinfran tarpeellisuutta ja vaikutusta LWC-paperin kosteusprofiiliin PPK3:n jälkeen, sekä kosteusprofiilin muutosta superkalanteroinnin jälkeen kosteuden online-mittausten ja koeajoista saatujen näytteiden avulla. Toisessa osiossa tarkasteltiin LWC-paperin kovuusprofiilin muutosta PPK3:n ja superkalanteroinnin jälkeen Tapio RQP kovuusmittarin avulla, sekä etsittiin mahdollisia syitä paperin huonoon kovuusprofiiliin superkalantereilla 3 ja 4.

Mittauksista ja koeajoista saatujen tulosten perusteella löydettiin syitä paperinprofiiliin vaikuttavista tekijöistä. PPK3:n 2. sähköinfran käytännönvaikutus paperin profiilien muutoksiin superkalanteroinnin jälkeen huomattiin olevan niin matala, että infra voidaan jättää pois käytöstä ainakin kevyillä lajeilla. Kovuusprofiilien muutokseen havaittiin olevan merkittävä vaikutus superkalanteroinnilla. SK4:lla huomattiin Calcoil-profilointilaitteiston seuraavan mittapalkilta saatavaa virheellistä arvoa ja aiheuttavan kuoppaisuutta kovuusprofiiliin. SK3:lla huomattiin aiheutuvan hoitopään puolelle virheellistä profiilia, ylätelan nipin aiheuttavan virheellistä poikkeavuutta tavoiteprofiilista, sekä alatelan paine-eron huomattiin jäävän vajaaksi tavoitearvosta.

The main purpose of this thesis was to study LWC-paper’s hardness profile change after off-machine coater 3 and supercalendering, and also possible reasons to the poor hardness profile in supercalender 3 and 4. In addition to find out if another electric infrared dryer is necessary for OMC3, and the effect on LWC-paper moisture profile after OMC3 and change of moisture profile after supercalendering.

In the study the focus was on paper grades that have been run in papermachine 2. Basis weight of studied paper grades changed between 39 g/m2 and 65 g/m2. Used measure systems were online-measures from machines’ information systems and samples from trial runs. Samples were researched with laboratory moisture measurement, PaperLab, Tapio Analyzer, and also with Tapio RQP.

In the theoretical part the focus was on coating and drying of LWC-paper. In addition off-machine coater 3 and supercalenders were studied.

The experimental part was divided in to two parts. In the first part was studied if another electric infrared dryer is necessary for OMC3, and its effect on the LWC-paper moisture profile after OMC3 and change of moisture profile after supercalendering with samples from online-measurements and trial runs. In the second part focus was on the change of LWC-papers hardness profile after OMC3 and supercalendering with Tapio RQP, and also possible reasons for the poor hardness profile in supercalender 3 and 4.

From results of measurements and trial runs were found reasons for effective factors to the paper profile. The actual effect of OMC3’s second electric infrared dryer on the change of paper profiles after supercalendering was noticed to be so low that infrared dryer can be omitted at least with light grades. Supercalendering was noticed to have a significant effect on the change of hardness profile. In SC4 was noticed that calcoil-profiler bar followed an incorrect value from the measure bar and caused pits to the hardness profile. In SC3 was noticed incorrect profile in tending side, upper cylinder’s nip caused incorrect deviation from target profile, and it was also noticed lower cylinder’s pressure difference did not reach the target value.