Optimizing drainage in the wire section

Thumbnail Image

URL

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Helsinki University of Technology | Master's thesis
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Location:
P1 Ark TKK

Authors

Date

2009

Department

Puunjalostustekniikan laitos

Major/Subject

Paperi- ja painatustekniikka

Mcode

Puu-21

Degree programme

Language

en

Pages

101 s. + liitt. 32

Series

Abstract

Työn tavoitteena oli selvittää viiraosan vedenpoistoon vaikuttavat tekijät ja löytää keinot vedenpoiston optimointiin. Nopealla paperikoneella 100 % kierrätyskuidusta valmistettu sanomalehtipaperi oli tarkastelun keskipisteenä. Päämielenkiinto oli märkäviiroissa, retentionaineissa ja viiraosan toiminnassa ja sen toimintapisteessä. Tavoitteena oli löytää menetelmät ajaa paperikonetta jopa 2000 m/min. Optimoinnilla ei saanut olla mitään negatiivisia vaikutuksia paperikoneen ajettavuuteen tai paperin laatuun. Myös mahdollisuuksia testata luotettavasti retentioaineita, retentiosysteemejä ja märkäviiroja laboratorio-olosuhteissa ilman paperikonekoeajoja tutkittiin. Laboratoriomittauksissa käytettiin gravimetrista BTG Miitek DFR-04 vedenpoisto, freeness, retentio -mittalaitetta ja Moving Belt Formeria (MBF). Laboratoriomittausten jälkeen suoritettiin paperikonekoeajot ja retentioainekoeajo. Paperikonekoeajoissa käytettiin muuttujina perälaatikon huuliaukkoa ja formeritelan, formeri-imulaatikon sekä märkäimulaatikon alipaineita. Retentioainekoeajo suoritettiin kaksikomponentti koagulanttiretentiosysteemiä hyväksikäyttäen. Retentiopolymeerien ja retentiosysteemien laboratoriomittauksista saadut tulokset olivat hyvin suuntaa-antavia, mutta märkäviirojen toiminnan ennakoiminen laboratorio-olosuhteissa oli vaikeaa erityisesti MBF mittauksissa. BTG Mutek DFR-04 tuotti luotettavampia ja loogisempia tuloksia kuin MBF. Vedenpoiston tutkiminen MBF:Ilä oli vaikeaa. Laboratoriomittausten mukaan käytössä oleva retentiopolymeeri oli paras, mutta vedenpoistoa ja retentiota tarkasteltaessa kolmekomponettiretentiosysteemejä tulisi käyttää parhaimman kokonaistuloksen saavuttamiseksi. Mitä korkeampi retentiopolymeerin varaus ja molekyylipaino on, sitä parempi on retentio, mutta vedenpoisto käyttäytyy päinvastoin. Hienorakenteisilla korkean kuidunkannatusominaisuuden omaavilla märkäviiroilla on parhaat vedenpoisto ja retention ominaisuudet. Mittauksissa tuhkaretentio käyttäytyi samalla tavalla kuin retentio. Korkeampi sulpun lämpötila paransi vedenpoistoa, mutta heikensi retentiota. Suuri perälaatikon huuliaukko yhdessä alhaisen formeritelan alipaineen kanssa tuotti parhaan formerin jälkeisen kuiva-ainepitoisuuden formerin nopeuden ollessa 1800 m/min. Ongelmana oli, että retentio ei ollut enää hallittavissa. Sama kuiva-ainepitoisuustaso voitiin saavuttaa kohtalaisella huuliaukolla ja formeritelan alipaineella retention samanaikaisesti pysyessä hallinnassa. Formeri-imulaatikon alipaineen nostaminen heikensi vedenpoistoa. Paperiradan tiivistymisen välttäminen vedenpoiston alkuvaiheessa tuottaa parhaan formerin jälkeisen kuiva-ainepitoisuuden. Rahallisesti tuottoisin yhdistelmä on suuri huuliaukko yhdistettynä korkeaan formeritelan alipaineeseen. Alhaiset märkäimulaatikon alipaineet tuottavat saman kuiva-ainepitoisuustason kuin korkeatkin alipaineet. Formerikoeajoilla ei ollut huomattavaa vaikutusta paperin formaatioon. Kaikki muut paperitekniset ominaisuudet pysyivät myös hyvällä tasolla. Koagulantin hyödyntäminen yhdessä retentiopolymeerin kanssa ei aiheuttanut muutosta vedenpoistoon, mutta retentiopolymeerin kulutus laski 20 %. Nopeuden 2000 m/min ylittäminen on mahdollista nykyisillä menetelmillä ja materiaaleilla optimaalisissa olosuhteissa, mutta kehittyneempi retentiosysteemi tarvitaan uuden ajoikkunan saavuttamiseksi. pH:n ja sen säädön vaikutus vedenpoistoon pitäisi myös tutkia.

Description

Supervisor

Paltakari, Jouni

Thesis advisor

Kallio, Juha

Keywords

drainage, vedenpoisto, retention, retentio, retention aid, retentioaine, forming fabric, viira, wire section, viiraosa, former, formeri

Other note

Citation

Permanent link to this item

https://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-2020120555069

Collections

[dipl] Teknillinen korkeakoulu / TKK