Paperikoneen modernisoinnin vaikutus paperin laatuun : MM Kotkamills Absorbex Oy

Abstract

Opinnäytetyössä tutkittiin, millaisia vaikutuksia MM Kotkamills Absorbex Oy:n paperikoneen modernisoinnilla on laminaattipaperin laatuun ja kuinka sitä voitaisiin parantaa suihku-viirasuhteen optimoinnilla. Modernisoinnissa paperikoneeseen asennettiin kenkäpuristin, jonka vaikutuksesta paperirainan kuiva-ainepitoisuus ja koneen ajonopeus ovat kasvaneet. Uuden puristimen tuottama korkeampi kuormitus on nostanut paperin tiheyttä, minkä vuoksi jauhatusta on jouduttu vähentämään. Paperissa on ollut myös satunnaisesti nähtävissä käyristymistä sekä pohjan epätasaisuutta.

Opinnäytetyöraportin teoriaosuudessa käsiteltiin paperin valmistusprosessi sekä sen laatuun vaikuttavia tekijöitä. Laminaattipaperin ominaisuuksissa keskityttiin kuituorientaatioon sekä formaatioon ja siihen, kuinka suihku-viirasuhde vaikuttaa näihin ominaisuuksiin. Erityisesti perälaatikolla ja viiraosalla on teorian mukaan suuri vaikutus tasaisen paperipohjan muodostamiseen. Jauhatuksen vähentämisen todettiin vaikuttavan formaatioon heikentävästi.

Työn kokeellisessa osassa tutkittiin paperinäytteitä ennen paperikoneen modernisointia sekä sen jälkeen. Näytteet mitattiin Tampereen ammattikorkeakoulun paperilaboratoriossa. Mitattavia paperilajeja oli viisi ja poikkiratanäytteitä yhteensä 14. Tärkeimpinä mitattavina arvoina olivat formaatio sekä TSO-orientaatio. Paperinäytteistä mitattiin myös yleisiä ominaisuuksia, kuten neliömassa, paksuus, karheus ja ilmanläpäisy.

Opinnäytetyön keskeisenä havaintona todetaan, että yliperällä ajettaessa saadaan TSO-orientaatioprofiili sekä formaatio tasapainoon. Näiden kahden arvon tiedetään olevan kompromissi toisistaan. Tasaperällä ajettaessa paperin laadun ennustaminen on vaikeampaa. Valmetin kanssa käytyjen keskustelujen pohjalta prosessinohjausjärjestelmään on mahdollista lisätä suihku-viirasuhdesäätö syksyllä 2023 tasaisemman ajon varmistamiseksi nykyisen suihku-viiraeron tilalle. Opinnäytetyön havainnoilla mahdollistetaan paperin laadun tasaisuus sekä minimoidaan käyristymisen mahdollisuus.

This bachelor’s thesis researched how MM Kotkamills Absorbex Oy’s paper machine renewal affected the paper quality and how quality could be improved by optimizing the jet-to-wire ratio. In the renewal a shoe press was installed which improved the papers dry content and the machine speed was increased. The shoe press generates higher load to paper and that is why the paper density increased. Due to density increase the pulp refining was reduced. Once in a while there can be seen paper marking and curling.

In the theory part can be seen that especially the headbox and forming section have a great impact to paper forming and how decreasing the refining lowers paper formation. The paper properties concentrate especially on TSO orientation and formation and on how the jet-to-wire ratio affects these properties.

In the experimental part the paper samples were compared before the press section renewal and after it. The measurements were conducted in Tampere University of Applied Sciences paper laboratory. There were five different paper grades and altogether fourteen cross machine samples. The most important measured properties were formation and TSO orientation. There was also measured the basis weight, thickness, roughness and air permeability.

The key observations of the measurements were that jet-to-wire ratio on rush mode gives a more stable TSO orientation and formation profile. When the jet-to-wire ratio was close to one it was hard to predict the paper quality. There is a possibility to add a jet-to-wire ratio to the process control system in autumn 2023 to an ensure even paper quality.