Kuituanalysaattorin käyntiinotto

Abstract

Tässä opinnäytetyössä käsitellään Tampereen Ammattikorkeakoulun (TAMK) uuden kuituanalysaattorin käyntiinottoa. Tarkoituksena oli luoda tarvittava teoriapohja kuiduista, niiden analysoinnista ja kuituanalysaattoreista, sekä käyttöohjeiden tuottamisesta. Tavoitteena oli tuottaa uudelle kuituanalysaattorille käyttöohjeet, sekä ajaa laitteella koeajoja ja analysoida niistä saatuja tuloksia.

Teoriaosuudessa tutustutaan syvemmin kuitujen ominaisuuksiin ja rakenteeseen, sekä jauhatuksen vaikutuksesta niihin molempiin. Teoriaosuudessa käydään läpi uuden kuituanalysaattorin (Valmet FS5) ominaisuuksia, joihin syvennytään kokeellisessa osuudessa.

Kokeellisen osuuden tarkoitus oli tuottaa opinnäytetyön tietoa uuden laitteen asennuksesta ja sen ohjelmistosta. Tätä tietoa käyttäen laitteella suoritettiin koeajoja, mittaustulokset analysoitiin ja laitteelle tuotettiin käyttöohjeet tulevia opiskelijaryhmiä varten. Koeajoihin näytteinä oli kahden eri jauhatusasteen männyn ja koivun kuitunäytteitä. Mittausten tarkoituksena oli havainnollistaa miten jauhatus vaikuttaa eri puulajien kuituihin. Analysoitavat näytteet koostuivat männyn ja koivun viisi ja viisikymmentä minuuttia jauhatetuista näytteistä. Tuloksista huomattiin, että ainakin Valley-Hollander jauhatuslaitteistolla männyn kuidut reagoivat huomattavasti enemmän jauhatukseen lähes kaikissa mitatuissa suureissa.

Kokeellisen osuuden yhteydessä tuotettiin myös listaus siitä mitä kaikkia laitteen mittaamia suureita kannattaa käyttää laboratoriotöiden raportoinnissa. Mitattavat suureet koostuvat kuitujen mitoista, muodosta ja pinnan rakenteesta. Suureet sisältävät myös massassa esiintyvään hienoaineeseen ja muihin kappaleisiin, kuten erilaisiin soluihin liittyviä mittauksia. Kokeellisessa osuudessa on perusteltu, miksi tietyt mittausmenetelmät ovat raportoinnin kannalta parhaita. Jauhatuksen vaikutuksen analysoinnissa keskeisimmiksi mittauksiksi valikoituivat kuitujen mittoihin ja ulkomuotoon, hienoaineisiin sekä fibrillaatioon liittyvät mittaukset.

Laite antaa konkreettisen väylän työskennellä nykyaikaisen teknologian parissa ja tukee koulutuksen kytkeytymistä suoraan työelämään. Laitteiston hankinta mahdollistaa myös TAMKin osallistumisen kuitujen analysointiin niin opiskelijoiden opinnäytetöissä kuin tutkimus- ja kehitysprojekteissa.

The purpose of this thesis was to support the commissioning of a new fibre analyser at Tampere University of Applied Sciences by producing theoretical and practical material for educational use. The aim was to introduce the principles of fibre structure and refining, examine the operation of the analyser, and create user instructions for students.

The theoretical part presented an overview of the chemical and structural composition of wood fibres and discussed the effects of refining on fibre properties. The operation and features of the Valmet FS5 fibre analyser were also explored, including their relevance to the study of fibre morphology and fines content.

The empirical part described the installation of the device and familiarisation with its software. Test runs were carried out using pine and birch pulp samples refined for 5 and 50 minutes. The test results were analysed to assess the impact of refining time and wood species on fibre characteristics. The results indicated that pine fibres were more affected by refining than birch fibres in most measured parameters. In addition, the usability of the measurement data in student laboratory reports was evaluated, and the most relevant variables were identified and justified.

The findings indicate that the Valmet FS5 fibre analyser is well suited for educational purposes. It enables students to gain hands-on experience with advanced analysis technology and provides TAMK with opportunities to support thesis projects and participate in fibre-related research and development.