Valkaistun kemi-termomekaanisen massan häiriöaineiden hallinta

Abstract

Tämän diplomityön aiheena on valkaistun kemi-termomekaanisen massan (BCTMP) häiriöaineiden hallinta. Työn tavoitteena oli selvittää menetelmät, joilla häiriöaineista johtuvia haittavaikutuksia voidaan minimoida heikentämättä lopputuotteen ominaisuuksia. Kokeellisen osan tavoite oli selvittää talkin soveltuvuus BCTMP-massan uuteaineiden hallintaan. Kokeellinen osa suoritettiin laboratoriossa.

Häiriöaineet aiheuttavat massa- ja kartonkitehtailla erilaisia haasteita. Yleisimpiä ovat laatu- ja ajettavuusongelmat. Sopivan hallintamenetelmän löytäminen on haasteellista monimutkaisissa prosesseissa. Häiriöaineiden poistaminen mahdollisimman alussa tuotantoketjua on tärkeää. Ongelmaratkaisukeskeiset ja kestävät menetelmät ovat huolellinen puunkäsittely, bioteknologiset menetelmät, sisäiset vedenpuhdistusyksiköt sekä passivointiaineet. Huolellisella puunkäsittelyllä estetään useimpien häiriöaineiden pääsy prosessiin ja siten koko tuotantoketjuun. Bioteknologisilla menetelmillä voidaan pilkkoa haitallisia aineita vähemmän haitallisiksi. Sisäinen vedenpuhdistusyksikkö mahdollistaa suljetun vesikierron tehtaalla ja sen avulla voidaan poistaa häiriöaineet selektiivisesti jo massatehtaalla. Passivointiaineilla, kuten talkilla, häiriöaineet poistuvat jäteveden lisäksi passivoituneina tuotteen mukana.

Laboratoriokokeissa vertailtiin kahta erilaista pihkatalkkia sekä niiden soveltuvuutta taivekartongin keskikerroksen uuteainehallintaan. Kokeissa selvisi, että talkki soveltuu hyvin prosessivesien puhdistamiseen. Talkki laskee prosessivesien COD:ta ja sameutta. Kokeissa havaittiin myös, että uuteaineet siirtyvät massasta prosessivesiin talkin avulla. Teollisessa mittakaavassa talkki voi pitää prosessin puhtaana, vaikuttaa alentavasti haju- ja makuarvoihin sekä parantaa lujuusominaisuuksia.

The aim of this thesis was to study the control methods of interfering substances in bleached chemi-thermomechanical pulp (BCTMP). The target of the experimental part was to study the suitability of talc in control of extractives in BCTMP. The experimental part was carried out in laboratory.

Interfering substances can cause pulp and board mills different challenges. The most common challenges are in quality or runnability. Finding a suitable management method is a challenge in complex processes. Removal of interfering substances at the beginning of the production chain is advisable. The most effective and sustainable methods are proper wood handling, biotechnological methods, internal water purification unit, as well as passivation agents. Careful wood handling prevents most of the interfering substances getting into the process, and to the whole production chain. Biotechnological processes can degrade harmful substances into less harmful. Internal water purification unit makes closed water circulation possible and interfering substances can be selectively removed with it. With passivation agents such as talc, interfering substances are removed from the system and in addition the once which will stay in the end product are passivated.

The control of wood extractives in BCTMP by talc was studied in the laboratory experiments. The experiments showed that talc is well suited for process water purification. Talc reduces the COD and the turbidity of process water. It was also found that the extractives transferred from the pulp to the process water. In industrial scale process, talc can keep the process clean, reduce the odour and taste values and improve the strength properties.