Pilot-päällystyskoneen käyttöönotto kuitukankaalle

Abstract

Opinnäytetyö tuotettiin SUSTAFIT-projektille. Työn tarkoituksena oli selvittää, kuinka Tampereen ammattikorkeakoulun (TAMK) pilot-päällystyskonetta voitaisiin hyödyntää kuitukankaan funktionalisoinnissa. Funktionalisoinnilla tarkoitetaan opinnäytetyön tapauksessa kuitukankaan hydrofobisointia. Päällystyskone on suunniteltu papereiden ja kartonkien päällystykseen ja painatukseen, ja siinä käytetään päällystysmenetelmänä sivelytelapäällystystä. Erityistä huomiota kiinnitettiin mahdollisuuksiin parantaa kuitukankaan hydrofobisuutta.

Opinnäytetyön tavoitteena oli selvittää, onko pilot-päällystyskoneella mahdollista päällystää onnistuneesti kuitukankaita ja millä parametreillä sen kuivatus saadaan suoritettua. Tutkitut ominaisuudet, joita verrattiin päällystämättömän ja päällystetyn kuitukankaan välillä, olivat neliömassa, paksuus, tiheys, repäisylujuus, vetolujuus, puhkaisulujuus, ilmanläpäisevyys, öljyabsorptio, vesiabsorptio sekä vesipisaran kontaktikulma. Opinnäytetyössä onnistuttiin selvittämään sopivimmat ajoparametrit parhaan lopputuloksen saamiseksi. Varsinaiset ajokokeet suoritettiin käyttäen ilmarainattua kuitukangasmateriaalia ja päällystysaineena käytettiin AKD-dispersiota. Tulokset osoittivat käytetyn dispersion kehittävän kuitukankaan veden ja öljyn hylkivyyttä ja vähentävän ilmanläpäisevyyttä. Päällystyksellä ei ollut merkittävää vaikutusta kuitukankaan lujuusominaisuuksiin. Myös neliömassassa, tiheydessä ja paksuudessa nähtiin kasvua päällystyksen tuloksena.

Kuitukangasta pystyttiin päällystämään onnistuneesti, mutta päällystyskoneen kuivausteho ei riittänyt tarvittavaan kuivaustulokseen. Saatujen tulosten perusteella laitteisto ei sovellu huokoisen kuitukankaan päällystykseen.

The thesis was conducted as part of the SUSTAFIT project. The purpose of the study was to investigate how the pilot coating machine at Tampere University of Applied Sciences (TAMK) could be utilized for functionalizing non-woven fabrics by improving the hydrophobicity of the non-woven fabrics. The machine was designed to be used for coating paper and paperboard. An applicator roll was used as the coating method.

The thesis aimed to determine how the pilot coating machine could be utilized to coat non-wovens, what are the best parameters for successful coating and how the most optimal drying results could be achieved. Tests were conducted with air-laid non-woven and AKD dispersion was used as the coating agent. The properties studied and compared between untreated and coated non-wovens were basis weight, thickness, density tear strength, tensile strength, bursting strength, air permeability, oil absorption, water absorption and contact angle. The coating results showed improvements in permeability of the non-woven fabric. There were increases in the physical properties but no significant change in strength properties was observed.

The non-woven fabrics were successfully coated but the drying capacity was insufficient. Based on the results, the coating machine wasn’t suitable for porous non-woven fabrics.