Correlation between dusting gauge method and paper quality values

Abstract

Paperi voi pölytä monella tavalla, mikä tekee pölyämistaipuvuuden mittaamisesta haastavaa. Yksi kehitetty menetelmä on Emersonin Dusting Gauge, jolla voidaan ottaa näytteitä paperista paperikoneella. Emersonin menetelmä ei anna standardia pölyn määrälle eikä rajoja tuloksille, vaan ne on jokaisen tehtaan määritettävä itse. Pölyämisen sanotaan usein johtuvan huonosta pintalujuudesta, mikä on seurausta partikkeleiden huonosta sitoutumisesta kuituverkkoon tai pintaliiman huonosta adheesiosta.

Opinnäytetyön tarkoituksena oli selvittää, onko pölyämismittausten tuloksilla korrelaatiota pintalujuuden, vetolujuuden, täyteainepitoisuuden, pintaliiman määrän, huokoisuuden ja pinnan karheuden kanssa.

Paperin täyteainepitoisuus vaikuttaa paperin pölyämiseen. Täyteaineen määrän lisäksi pölyämiseen vaikuttaa myös käytettyjen aineiden ominaisuudet, kuten partikkeleiden koko, muoto ja kemialliset ominaisuudet. Täyteaineiden sekä hienoaineksen sijoittumisella kuituverkkoon on merkitystä, ja tähän vaikutetaan paperikoneen viiraosalla. Paperin pölyämistaipuvuutta voidaan vähentää pintaliimauksella. Pintaliimaus sitoo täyteaineita ja hienoainesta kuituverkkoon. Myös muilla paperikoneen osioilla voi olla vaikutusta pölyämiseen, mutta suurimmat vaikutukset ovat viiraosalla ja pintaliimauksella.

Tämä on opinnäytetyön julkinen versio, jossa ei ole esitetty työn sisältämää luottamuksellista tietoa.

Dusting of paper can be caused by different factors and can occur in many ways. This makes the measuring of the dusting tendency challenging. One method developed is Emerson’s Dusting Gauge, which can be used to take dusting samples of paper on a paper machine. Emerson´s method does not give standards for dust results. Those must be determined by the user. Dusting is said to be a result of poor surface strength which can be caused by poor bonding of particles on paper web or poor adhesion of surface size.

The purpose of this thesis was to find out whether the results of dust measurements have a correlation with surface strength, tensile strength, filler content, surface size amount, porosity and surface roughness.

The filler content of paper affects the dusting of paper. In addition to filler amount, the particle shape, size and chemical behaviour are factors that affect dusting. Distribution of fillers and fines in paper network is a factor affecting dusting and those can be affected on paper machine forming section. Dusting of paper can be reduced with surface sizing.

This is the public version of the thesis which does not include confidential material.