Paperin z-suuntaisen rakenteen tutkiminen laminointimenetelmällä

Abstract

Tämän opinnäytetyön tarkoituksena oli kehittää Tampereen ammattikorkeakoulun paperilaboratorioon kylmälaminointi- ja palstautusmenetelmä. Aluksi menetelmiin perehdyttiin ilman kylmälaminointikonetta ja käytiin tehdasvierailuilla Metso Fabricsilla Kaukajärvellä sekä Metso Paperilla Rautpohjassa. Kylmälaminointikoneen saavuttua tutkittiin, millä tekniikalla, paperilajeilla ja laminointiteipeillä saavutetaan paras palstautustulos. Lisäksi tutkittiin kuitusuuntien ja laminointisuunnan vaikutusta lopputulokseen. Lopuksi tutkittiin, kuinka tarkasti näytteet on mahdollista analysoida paperilaboratoriossa.

Testattaviksi paperilajeiksi valittiin SC-, LWC- ja MWC-paperit sekä puuvapaa päällystetty ja päällystämätön paperi. Kartongeista testattiin taivekartonkia sekä valkopintaista uusiokuitukartonkia. Laminointiteippeinä käytettiin Syromin pakkausteippiä sekä Aplin ja Pelloplastin kontaktimuoveja.

Työtä tehtäessä huomattiin, että paras laminointi- ja palstautustulos saatiin Aplin kontaktimuovilla sekä SC- ja LWC-papereilla. Kartonkien palstautus ei onnistunut käytössä olevalla laitteistolla. Paras lopputulos saatiin, kun näyte laminoitiin kylmälaminointikoneella kahteen kertaan. Kuitusuunnilla huomattiin myös olevan vaikutusta palstautustulokseen. Konesuuntaisten näytteiden kerrosten massat vaihtelivat sen mukaan, revittiinkö näyte paperikoneen ajosuuntaan vai sitä vasten. Poikkisuuntaisilla näytteillä kerrosten massat olivat tasaisempia kuin konesuuntaisilla näytteillä. Laminointisuunnalla ei huomattu olevan juurikaan vaikutusta lopputulokseen. Näytteiden analysointi onnistui paperilaboratorion skannerilla.

Mittaustulosten perusteella huomattiin, että näytteet kannattaa leikata poikkisuuntaisiksi ja laminoida Aplin kontaktimuovilla. Laminointi- ja kerrosrevintämenetelmät ovat tarpeeksi tarkkoja käytettäväksi opetuksessa ja tulevissa projekteissa. Myös Metso Automationilla ja Metso Paperilla on kiinnostusta näihin tekniikoihin ja mahdolliseen yhteistyöhön tulevaisuudessa.

The target of this thesis was to develop cold lamination and sheet splitting methods for Tampere University of Applied Sciences. At first, the techniques were studied without a lamination device. Also Metso Fabrics in Kaukajärvi and Metso Paper in Rautpohja mills were visited. After the lamination device arrived, it was studied which methods, paper grades and lamination tapes gave the best sheet splitting result. Also the impact of fiber directions and lamination directions were studied. Finally, it was found out if samples could be analyzed in paper laboratory.

The tested paper grades were SC, LWC and MWC papers as well as wood free coated and wood free uncoated papers. Also folding boxboard and white lined chipboard were examined. Lamination tapes were packaging tape by Syrom and contact plastics by Apli and Pelloplast.

It was discovered that the best result was achieved with Apli's contact plastic and SC and LWC papers. Folding boxboard and white lined chipboard could not be split with these techniques. The best outcome was achieved by laminating the sample two times. Also fiber directions were discovered to have an effect on sheet splitting. In machine direction weight of the layers varied. In cross machine direction weight of the layers was more even. Lamination direction had no remarkable impact on sheet splitting. It was possible to analyze the samples with scanner.

According to the results, it was discovered that samples should be cut in cross machine direction and laminated with Apli's contact plastic. Lamination and sheet splitting techniques are accurate enough to be used in paper laboratory. Techniques can be used in teaching and projects in the future. Also Metso Automation and Metso Paper have interests to these methods and future cooperation is possible.