Overcoming the vessel-picking problem in coated fine paper

No Thumbnail Available
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Helsinki University of Technology | Diplomityö
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Date
2005
Major/Subject
Paperitekniikka
Mcode
Puu-21
Degree programme
Language
fi
Pages
88
Series
Abstract
Vessel-picking ongelmassa kuitumatriisiin huonosti sitoutuneet putkilosolut irtoavat paperin pinnasta painatuksessa. Ongelmaa esiintyy varsinkin painettaessa eksoottista lehtipuumassaa sisältävää paperia offsetilla, jossa käytetään tahmeita painovärejä. Työn tavoitteena oli kehittää menetelmä, jonka avulla voidaan ennustaa vessel-picking ongelman syntyä painatuksessa. Tätä menetelmää hyväksikäyttäen oli tarkoitus arvioida eri prosessi- ja raaka-ainemuuttujien vaikutusta vessel pickingiin. Arvioinnin jälkeen oli tarkoitus optimoida muuttujia niin, että ongelma lievenisi tai siitä päästäisiin kokonaan eroon Kymin PK 8:lla. Kirjallisuusosassa perehdyttiin aluksi Heatset web offset (HSWO) painomenetelmään sekä sen ominaisuuksiin ja muuttujiin, joilla voidaan vaikuttaa vessel-picking ongelmaan. Tämän jälkeen pyrittiin selvittämään, miksi ongelma oli yleisempää Pohjois-Amerikassa kuin Euroopassa. Lisäksi kirjallisuusosassa perehdyttiin akaasian ominaisuuksiin. Kiinnostuksen kohteena oli erityisesti akaasian putkilosolut (vessel element) sekä miten niiden aiheuttamaa vessel-picking ongelmaa voidaan vähentää painatuksen ja paperinvalmistuksen keinoin. Paperinvalmistuksen keinoista kiinnosti erityisesti jauhatus, jonka vaikutusta putkilosolujen pilkkoutumiseen pyrittiin arvioimaan FiberMaster kuituanalysaattorilla. Kuituanalysaattorin avulla pyrittiin myös arvioimaan tapahtuuko akaasiamassassa pitkän aikavälin raaka-ainemuutoksia, joilla saattaisi olla vaikutusta vessel-picking ongelmaan. Kirjallisuusosassa selviteltiin eri laboratoriopainomenetelmien soveltuvuutta jatkuvaan laadunvalvontaan ja Prufbau-laboratoriopainokone valittiin vessel-picking ongelman ennustamismenetelmän pohjaksi. Menetelmän toimivuutta testattiin painamalla erilaisia papereita vaihtelevilla painatusolosuhteilla. Lopputuloksena saatiin toimiva menetelmä ongelman ennustamiseen ja hallintaan. Kirjallisuusosan perusteella muodostettiin hypoteesit keinoista, joiden avulla Kymin PK 8 vessel-picking ongelmaa saataisiin vähennettyä tai siitä päästäisiin kokonaan eroon. Ongelmaa lähestyttiin kahdesta eri näkökulmasta. Ensiksi tavoitteena oli parantaa putkilosolujen sitoutumista kuitumatriisiin jauhatuksen ja massatärkkelyksen avulla. Toiseksi tavoitteena oli pienentää halkaisuvastusta painonipeissä, erityisesti takaisinsiirtymänipeissä, hidastamalla paperia. Paperin hidastaminen tapahtui vaihtamalla kaoliini levymäisemmäksi. Muuttujien vaikutusta vessel-picking ongelmaan arvioitiin tarkoitukseen kehitetyn menetelmän avulla. Lisäksi paperin hidastamisen vaikutuksia tutkittiin painamalla paperia KCL:n HSWO:IIa ja arkkioffsetilla. Osa kokeista tehtiin laboratorio- ja osa paperikonemittakaavassa. Kokeiden perusteella jauhatuksella (4,1 % sakeudessa) ei voida vähentää paperin vessel pickingiä. Sen sijaan tärkkelyksen lisääminen vähensi merkittävästi pickien lukumäärää. Kaoliinikokeen järjestelyt epäonnistuivat, joten paperin hidastamisen vaikutus vessel pickingiin ei selvinnyt. Viimeiseksi kokeellisessa osassa tehtiin akaasian (Mangium), eukalyptuksen (Dunnii) ja koivun (Kymi, kuiva) vertailu vessel pickingin suhteen. Vertailun perusteella koivun ja eukalyptuksen vessel-picking ongelma on hallittavissa paperinvalmistuksen keinoin. Sen sijaan akaasia osoittautui niin vaikeaksi vessel pickingin suhteen, että sen käytön perusteita offsetpapereilla on syytä harkita tarkkaan.
Description
Supervisor
Paulapuro, Hannu
Thesis advisor
Kohtala, Jyrki
Keywords
vessel element, vessel picking, acacia, putkilosolu, refining, akaasia, starch, heatset web offset, Prüfbau, jauhatus, tärkkelys, Pruefbau
Other note
Citation