Painelajittelun vaikutus mekaanisen massan kuituominaisuuksiin

Abstract

Mekaaninen massa on yksi painopaperin keskeisistä raaka-aineista. Massan tarkka laadunhallinta ja oikeanlainen kuitukoostumus ovat perusedellytyksiä tasalaatuiselle ja laadukkaalle lopputuotteelle. Mekaanisen massan tuotantoprosessin laadunhallinta koostuu useista osaprosesseista, kuten painelajittelusta.

Tässä diplomityössä tutkittiin painelajittelun vaikutusta mekaanisen massan mitattaviin ominaisuuksiin. Tavoitteena oli selvittää, miten eri ajoparametrit vaikuttavat painelajittimen akseptivirran kuituominaisuuksiin. Tutkimus suoritettiin Sappi Kirkniemen paperitehtaan massaosastolla, jossa tutkittiin hiokelajitinta 1. Tutkittavia ajoparametreja olivat painelajittimen välilaimennusten virtaukset, esirejektisuhde ja rejektisuhde.

Tutkimuksen tulokset osoittivat, että painelajittelun ajoparametreillä oli vain rajallinen vaikutus akseptimassan ominaisuuksiin. Sen sijaan rejektivirran kuituominaisuuksissa havaittiin selkeitä muutoksia. Tämä viittaa siihen, että tutkimuksen koepisteissä suurien kuitupartikkeleiden erottaminen osaksi rejektivirtaa oli toteutunut. Joissakin koepisteissä rejektivirtaan sekoittui myös partikkelikooltaan akseptivirtaan kuuluvia kuitupartikkeleita, mikä heikensi erottelukykyä ja pienensi rejektivirran freenesslukua.

Suurin vaikutus painelajittimen rejekti- ja akseptivirran kuituominaisuuksiin oli rejektisuhteella. Tutkimuksessa havaittiin korkean rejektisuhteen pienentävän akseptivirran tikkupitoisuutta. Akseptivirran freenessluvuissa ei kuitenkaan havaittu selkeää muutosta, joka viittaa tehokkaaseen erotteluun myös pienemmällä rejektisuhteella.

Tutkimuksen perusteella voidaan todeta, että painelajittimen ajoparametrien muuttaminen tässä tutkimuksessa ei vaikuttanut merkittävästi akseptivirran kuituominaisuuksiin. Ajoparametrien muuttaminen laajemmassa kokonaisuudessa voisi mahdollistaa huomattavampaa vaihtelua myös akseptivirran ominaisuuksissa.

Mechanical pulp is one of the primary raw materials in coated paper production. Accurate quality control and optimal fiber composition are essential for achieving a high-quality end product. The quality control process for mechanical pulping consists of several subprocesses, including pressure screening.

This thesis examines how pressure screening affects the fiber properties of mechanical pulp. The aim was to determine how operational parameters influence the fiber properties of the accept stream. The research was conducted at the Sappi Kirkniemi paper mill, focusing on Pressure Screen 1. The examined operational parameters included dilution water flows, primary reject ratio, and final reject ratio.

The results showed that the pressure screen parameters had limited impact on the fiber properties of the accept stream. However, significant changes were observed in the reject stream, indicating a successful separation of coarse fiber particles. In some cases, particles typically found in the accept stream were inferred to be part of the reject stream, leading to reduced separation efficiency and a lower freeness value of the reject.

The reject ratio had the most significant effect on both the accept and reject streams. At high reject ratios, it reduced shive content in the accept stream although the freeness did not change. This indicates that separation was efficient even at lower reject ratios.

In conclusion, the parameters of the pressure screen did not significantly affect the fiber properties of the accept stream. A wider adjustment of operating parameters could lead to greater variability in the fiber properties of the accept stream.