Control of the wet end of paper machine

Abstract

Diplomityön tavoitteena oli tutkia muuttujia paperikoneen märkäosalla sekä selvittää uudistetun viiraosan vaikutusta märkäosan kemiaan ja sen hallintaan.

Kirjallisuusosassa on käsitelty pinta- ja kolloidikemian perusteita, prosessissa olevia muuttujia märkäosalla, paperinvalmistuksen raaka-aineita ja niiden vaikutusta kemiaan, retentioaineiden perusmekanismit, massatärkkelyksen tyyppejä ja toimintaa, viiraosan kehitystä ja vaikutusta paperin ominaisuuksiin ja prosessin kemiaan sekä automaattisia tuhka- ja retentiosäätöjä paperikoneissa.

Kokeellinen osa on jaettu kolmeen osaan. Ensimmäisessä osassa tutkittiin massatärkkelyksen kationisuuden ja annostelupaikan vaikutusta massatärkkelyksen toimintaan ja vaikutusta koneen kemialliseen tilaan. Toisessa osassa tutkittiin retentioaineen ketjunpituuden ja varaustilan muuttamisen vaikutusta retentioaineen toimintaan prosessissa. Kolmannessa osassa tehtiin laboratoriossa tutkimusta erilaisten polymeerien toiminnasta eri massajakeisiin ja tutkittiin polymeerien potentiaalia häiriöaineksen hallintaan prosessissa.

Massatärkkelyksen kationisuuden muuttamisella ei ollut suurta vaikutusta sen toimintaan lujuuden antajana, enemmän vaikutuksia prosessiin saatiin muuttamalla annostelupaikkaa. Annostelupaikan muutoksella konekyypistä sekoituskyyppiin saatiin retentioaineelle huomattavasti parempi vaste.

Retentioaineen muutosta ei päästy toteuttamaan alkuperäisen suunnitelman mukaisesti, kun uuden annostelulaitteiston toimitus viivästyi, mutta pidentämällä polymeerin ketjunpituutta ja suurentamalla kationisuusastetta saatiin positiivinen vaikutus viiraveden sakeuteen ilman uutta annostelulaitteistoakin.

Häiriöaineksen hallintaa tutkittiin neljällä eri kemikaalilla, alunalla, polyDADMAC:lla, polyamiinilla sekä polyDADMACin ja polyakryyliamiinin yhdistelmällä. Kaikki kemikaalit toimivat jakeissa alentaen sameutta ja varaustilaa, mutta yhdistelmäpolymeerillä vaikutukset olivat kaikkein suurimmat.