Effect of increasing kappa number of sawdust sulphate pulp on yield, pulp quality and processing of pulp on paper machine

Abstract

Diplomityössä tutkittiin voidaanko sahanpurusta valmistetun sulfaattiselluloosan saantoa lisätä nostamalla kappalukua siten, että massan paperitekninen potentiaali ja paperikoneen ajettavuus säilyvät hyvinä. Työssä selvitettiin, miten kappaluku ja alkaliannos vaikuttavat purumassan ja siitä valmistettavan paperin ominaisuuksiin ja purumassan prosessoitavuuteen paperikoneella.

Kirjallisuusosassa perehdyttiin kuitujen sitoutumiseen ja kuituverkoston lujuuden syntymiseen sekä massan ominaisuuksien muuttumiseen prosessiolosuhteiden vaikutuksesta. Laboratoriossa valmistettiin massoja eri kappalukuihin erilaisilla alkaliannoksilla ja tutkittiin massojen kuituominaisuuksia, hienoaineen määrää ja laatua sekä massojen paperiteknistä potentiaalia. Tehdaskoeajossa tutkittiin kappaluvun vaikutusta massan ja paperin ominaisuuksiin sekä verrattiin tuloksia laboratoriokeitoissa saatuihin tuloksiin. Lisäksi tutkittiin massan kappaluvun vaikutusta paperikoneen ajettavuuteen ja märänpään kemialliseen tilaan.

Kappalukua nostettaessa massan saanto ja sen tikku- sekä hienoainepitoisuudet kasvavat. Kuitujen pituusmassa ja leveys sekä soluseinän paksuus kasvavat, jolloin kuiduista tulee jäykempiä ja niiden mukautumiskyky heikkenee ja ne muodostavat heikommin sitoutuneen kuituverkoston. Kuidun pituus kasvaa, mikä on edullista sekä paperin veto- että repäisylujuuden kannalta. Kappaluvun kasvaessa massan vaaleus laskee. Riittävän suuri alkaliannos kompensoi kappaluvun noston haitallisia vaikutuksia. Se vähentää massan rejektin osuutta ja muokkaa kuidun ominaisuuksia sitoutumisen kannalta parempaan suuntaan.

Paperikoneen kiertovesien puhtauden kannalta on edullista, että hienoaineen määrä vähentyy ja fibrillimäisen hienoaineen osuus kasvaa, jolloin hienoaineen suuren uuteainepitoisuuden aiheuttamat haittavaikutukset vähenevät. Kappaluvun kasvaessa massan jauhautuminen hidastuu. Tiheyden ja huokoisuuden tavoitearvoihin pääsemiseksi jauhatusta täytyy lisätä, mikä parantaa vetolujuutta. Korkeampikappaisesta massasta voitiin valmistaa laatukriteerien mukaista paperia ilman minkäänlaisia ajettavuusongelmia eikä paperikoneen kemiallisessa tilassa ja kiertovesien likaantumisessa havaittu merkittävää muutosta.