Kustannustehokkuutta paperinvalmistukseen märkäosan fysiokemian hallinnasta lähtevillä ratkaisuilla.

TAVOITE

Tämän projektin tarkoituksena oli kehittää edelleen annostelutekniikoita sekä paperikemikaalien syöttötapahtumia siten, että paperin täyteainepitoisuutta saadaan nostettua ja/tai paperinlaatua ja/tai prosessin toimivuutta parannettua. Tavoitteena oli luoda perusymmärrystä, siitä mikä merkitys syöttötekniikalla on käytännön kannalta ja erityisesti kuinka kemikaalien ja eri aineiden syötöllä voidaan saada prosessiparannuksia aikaiseksi.

TARVE

Paperin täyteainemäärien lisäämistä puoltavat kuituihin verrattuna halvemmat hinnat sekä tällä saavutettavat paremmat opasiteetit ja vaaleudet. Kuidun korvaaminen täyteaineella heikentää yleisesti paperia ja tämä lujuuksien putoaminen on sanellut käytännön ylärajat eri paperien täyteainepitoisuuksille. Yhä useampi paperikone on ongelmissa lupaehdoissa määritettyjen jätevesilaadun ja -määrän kanssa. Näistä syistä paperikoneita joudutaan yhä useammin jopa seisottamaan.

”WetChem”-projekti lähti yritysten tarpeesta jatkaa aloitettua kehitystä, jossa paperi- ja kartonkikoneen kustannustehokkuutta, tuottavuutta ja ympäristöystävällisyyttä voidaan parantaa. Uusilla syöttömenetelmillä on voitu säästää kemikaalikustannuksissa, parantaa paperikoneen ajettavuutta sekä vähentää käytettävän tuoreveden määrää.

Projektin tavoitteena oli myös luoda mahdollisuuksia lisätä paperin täyteainepitoisuutta menettämättä paperille tärkeitä lujuus- ja optisia ominaisuuksia tai formaatiota.

TOIMENPITEET

Projektissa tuotettiin perus- ja sovellustietoa paperikoneen retentiojärjestelmän kehittämiseksi, jolloin paperikoneilla voidaan saavuttaa parempi retentio ja ajettavuus, laadun heikentymättä. Tällöin parannetaan oleellisesti myös prosessin halittavuutta, jolloin vedenkäyttö sekä jätevesilaitokselle syntyvä kuormitus pienenee.

WetChem projektissa tutkittiin täyteaineen lisäämiseen vaikuttavia tekijöitä ja annostelutavan ja paikan vaikutusta tähän. Tutkimuksen alla oli lisäaineen, täyteaineiden ja massakomponenttien annostelupaikan, sekoituksen ja leikkausvoimien vaikutus paperin laatuun ja täyteainepitoisuuteen.

TULOKSET JA PITKÄN AIKAVÄLIN VAIKUTUKSET

Projektin aikana todettiin, että lisäaineiden syöttötekniikalla voitiin vaikuttaa täyteaineiden ja kemikaalien fysikaalisen olomuotoon ja jakaumaan paperissa. Täyteaineen, lujuuspolymeerin ja retentioaineiden keskinäisellä syötöllä ja leikkausvoimilla on merkittävä vaikutus niiden retentioon ja paperin ominaisuuksiin. Tällä puolestaan voitiin vaikuttaa paperin funktionaalisiin ominaisuuksiin.
Projektissa tehdyt kokeet osoittivat, että täyteainepitoisuutta voidaan nostaa paperissa menettämättä paperin lujuutta. Tämä voidaan tehdä samoilla ainemäärillä, mutta annostelemalla pelkästään tärkkelys ja/tai täyteaine eritavalla prosessiin. Annostelutavan muutoksella voidaan siis saavuttaa merkittäviä eroja.

Projektista saatiin uusia menetelmiä ja tuotteita paperinvalmistukseen, joita FiberLaboratory, paperi- ja laitevalmistajat sekä kemikaali- ja täyteainetoimittajat voivat hyödyntää omissa hankkeissaan. Projektin tuotti siis uusia menetelmiä ja toimintatapoja paperinvalmistuksen optimoimiseksi. Näillä optimoinneilla voidaan saavuttaa merkittäviä kustannussäästöjä sekä laatuparannuksia. Erityisesti onnistuneen täyteaineen dispergoinnin ja retentioaineen yhdistämisen myötä on mahdollista saavuttaa merkittävää kustannussäästöä sekä myös ympäristövaikutuksien pienentymistä parantuneen retention ja täyteaineen logistiikan kannalta.

Yhteistyöyrityksinä projektissa mukana Wetend Technologies Oy, Kemira Oyj, UPM-Kymmene Oyj, StoraEnso Oyj ja Imerys Minerals Ltd.

Yhteystiedot

Petteri Paananen
projektipäällikkö
petteri.paananen(at)mamk.fi
p. 040 513 8869

Faktat

WetChem-projekti

01.02.2012 - 31.10.2014

Toteuttajat

Hallinnoija: Mikkelin ammattikorkeakoulu

Muut kumppanit: Wetend Technologies Oy, Kemira Oyj, UPM-Kymmene Oyj, StoraEnso Oyj ja Imerys Minerals Ltd.

Ammattikorkeakoulun tutkimuskeskus: Kuitulaboratorio

Budjetti

Rahoittaja ja päärahoituslähde: EU/Tekes Euroopan aluekehitysrahastosta

Jaa sivu