Hiomakiven pinnan vaikutus taivekartongin lujuusominaisuuksiin
Vahter, Nea (2021)
Diplomityö
Vahter, Nea
2021
School of Engineering Science, Kemiantekniikka
Kaikki oikeudet pidätetään.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2021091346049
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2021091346049
Tiivistelmä
Tämän diplomityön tarkoituksena oli selvittää Stora Enson Anjalan paperitehtaan hiomon painehiokkeen ominaisuudet, jotka vaikuttavat merkittävästi Inkeroisten kartonkitehtaalla taivekartongin lujuusominaisuuksiin. Saatujen tulosten perusteella pyrittiin optimoimaan hiomakiven pinta ja kehittämään hiomon ajotapaa taivekartongin lujuusominaisuuksien parantamiseksi Inkeroisten kartonkitehtaalla.
Kirjallisuusosassa tarkasteltiin taivekartongin ja painehiokkeen lujuusominaisuuksia, painehionnan muuttujia, sekä lajittelun muuttujia. Kokeellisessa osassa selvitettiin hiokkeen laatumuutoksia erilaisten Galileo-pintojen ja keraamisen hiomakiven ajon aikana. Teoriaosan ja kokeellisen osan vertailutuloksien perusteella optimoitiin Galileo-hiomakiven pinta, sekä hiomakoneiden ajotapa vastaamaan haluttuja laatutavoitteita. Tavoitteissa otettiin huomioon puun jäätyminen talvisin. Lisäksi lajittelussa tehtävien muutosten potentiaalia hiokkeen laadun kehittämiseksi tarkasteltiin taselaskennan avulla.
Työn tulosten perusteella voitiin todistaa, että hiokkeen laatuun merkittävimmin vaikuttava tekijä on hiomakiven pinta. Grittien muoto, koko ja tiheys vaikuttavat merkittävästi hiokkeen kuitujen ominaisuuksiin. Hiomakoneiden kivikohtaisella tuotantopyyntioptimoinnilla, lajittelulla ja suihkuveden lämpötilamuutoksilla voidaan hienosäätää hiokkeen laatua. Puun jäätymisen aiheuttamiin hiokkeen laatumuutoksiin voidaan varautua asettamalla hiomakoneiden ominaisenergiankulutukselle alarajat. The goal of this master’s thesis was to study properties of pressure groundwood (PGW) in Stora Enso PGW plant which affect the tensile properties of folding box board (FBB) in Ingerois Mill. The Galileo grinding surface and operational guidelines were optimized based on the results from literature review. The goal of the optimization was to enhance tensile properties of FBB.
The thesis consists of a literature review and an experimental section. Literature review is focused on tensile properties of FBB and PGW, variables of PGW process and variables of reject screening and refining. The experimental part includes comparison of PGW properties during PGW production with different types of Galileo surfaces and ceramic grinding stone. Freezing of wood was taken into account in the quality goals. Potential of reject screening was estimated by mass balance calculation.
Based on the results from the literature review and experimental section, the quality of PGW depends mostly on grinding stone surface type. Shape, size, and density of grits on the grinding surface mainly affect the fiber properties. Quality of PGW could be fine-tuned by setting different production rates in grinding machines, by using different types of grinding stones, by optimizing temperature of shower water and by optimizing reject screening and refining. The variance in PGW quality caused by freezing of wood can be prevented by setting a lower limit for specific energy consumption of the grinding machinery.
Kirjallisuusosassa tarkasteltiin taivekartongin ja painehiokkeen lujuusominaisuuksia, painehionnan muuttujia, sekä lajittelun muuttujia. Kokeellisessa osassa selvitettiin hiokkeen laatumuutoksia erilaisten Galileo-pintojen ja keraamisen hiomakiven ajon aikana. Teoriaosan ja kokeellisen osan vertailutuloksien perusteella optimoitiin Galileo-hiomakiven pinta, sekä hiomakoneiden ajotapa vastaamaan haluttuja laatutavoitteita. Tavoitteissa otettiin huomioon puun jäätyminen talvisin. Lisäksi lajittelussa tehtävien muutosten potentiaalia hiokkeen laadun kehittämiseksi tarkasteltiin taselaskennan avulla.
Työn tulosten perusteella voitiin todistaa, että hiokkeen laatuun merkittävimmin vaikuttava tekijä on hiomakiven pinta. Grittien muoto, koko ja tiheys vaikuttavat merkittävästi hiokkeen kuitujen ominaisuuksiin. Hiomakoneiden kivikohtaisella tuotantopyyntioptimoinnilla, lajittelulla ja suihkuveden lämpötilamuutoksilla voidaan hienosäätää hiokkeen laatua. Puun jäätymisen aiheuttamiin hiokkeen laatumuutoksiin voidaan varautua asettamalla hiomakoneiden ominaisenergiankulutukselle alarajat.
The thesis consists of a literature review and an experimental section. Literature review is focused on tensile properties of FBB and PGW, variables of PGW process and variables of reject screening and refining. The experimental part includes comparison of PGW properties during PGW production with different types of Galileo surfaces and ceramic grinding stone. Freezing of wood was taken into account in the quality goals. Potential of reject screening was estimated by mass balance calculation.
Based on the results from the literature review and experimental section, the quality of PGW depends mostly on grinding stone surface type. Shape, size, and density of grits on the grinding surface mainly affect the fiber properties. Quality of PGW could be fine-tuned by setting different production rates in grinding machines, by using different types of grinding stones, by optimizing temperature of shower water and by optimizing reject screening and refining. The variance in PGW quality caused by freezing of wood can be prevented by setting a lower limit for specific energy consumption of the grinding machinery.