Kartongin liimautuvuuden arvioinnin kehittäminen

Abstract

Opinnäytetyön tavoitteena oli kehittää Äänekoskella sijaitsevan Metsä Boardin tutkimus- ja tuotekehityslaboratorion käyttämää kartongin liimautuvuuden arviointimenetelmää, jotta se mahdollistaisi liimasaumaan tarttuneiden kuitujen visuaalisen arvioinnin luotettavasti ja toistettavasti eri olosuhteissa. Työn tarkoituksena oli tunnistaa arviointimenetelmän heikkoudet ja kehittää niihin mahdollisia ratkaisukeinoja. Laboratoriossa käytössä ollut menetelmä perustui liimasauman kuiturepeämän visuaaliseen arviointiin asteikolla 1–5, mutta sen haasteina olivat liian optimistiset tulokset ja rajallinen erottelukyky saman arvosanan saaneiden liimasaumojen välillä. Arviointimenetelmän tulokset laboratoriossa eivät vastanneet asiakkaiden käytännön kokemuksia kartongin liimautuvuudesta.

Opinnäytetyössä keskityttiin taivekartongin liimautuvuuden arviointiin kahta erityyppistä kuumaliimaa käyttäen. Menetelmäkehityksessä tutkittiin liimasauman arviointiin vaikuttavia muuttujia, joita olivat repäisysuunta, repäisynopeus sekä liimasauman siistiminen. Testaukset suoritettiin erilaisissa olosuhteissa ja useilla repäisyajoilla. Liimasaumat analysoitiin visuaalisesti kuiturepeämän avulla. Arvioinnit suoritettiin sekä prosentuaalisesti että asteikolla 1–5.

Alkuperäistä arviointimenetelmää päädyttiin muokkaamaan testitulosten perusteella repäisynopeuden ja liimasauman siistimisen osalta. Arviointiasteikosta 1–5 luovuttiin, ja arviointi perustuu nyt kokonaan kuiturepeämän prosentuaaliseen osuuteen liimasauman pinta-alasta. Menetelmäkehityksen aikana havaittiin, että liimasauman värjääminen punajuurijauheella paransi merkittävästi kuitujen näkyvyyttä ja siten arvioinnin luotettavuutta.

Kehitetty arviointimenetelmä täytti opinnäytetyön tavoitteen. Se tuotti luotettavia ja toistettavia tuloksia, minimoi käyttäjien välistä arviointihajontaa ja mahdollisti liimautuvuuden tarkemman erottelun. Menetelmä validoitiin onnistuneesti ja otettiin käyttöön Metsä Boardin tutkimus- ja tuotekehityslaboratoriossa. Arviointimenetelmästä laadittiin työohjeet käytännön sovellusta varten.

The purpose of this thesis was to improve the visual evaluation method for assessing the gluability of paperboard in Metsä Board’s research and development laboratory in Äänekoski, Finland. The previous method, based on visual assessment using a five-point scale, often resulted in overly optimistic results and lacked precision when assessing fibre tear in adhesive seams. The objective was to create a more reliable approach, as the previous method did not always align with customer-reported experience.

The development process focused on folding boxboard (FBB) and two types of hot-melt adhesives. Key factors such as tearing direction, tearing speed and cleaning of the adhesive seam were examined. The tests were conducted under different temperature conditions and time intervals after bonding. In addition, a dyeing technique with beetroot powder was introduced to improve fibre visibility without compromising the adhesive bond.

The revised method enhanced the accuracy of the results, allowed clearer differentiation between adhesive seams and reduced user-related variation. The method was validated in laboratory conditions, and a practical guideline was created to support its implementation in quality control.