Uuden topografiamittauslaitteen käyttöönotto ja sen hyödyntäminen ekstruusiopäällystyksessä

Abstract

Ekstruusiopäällystetty kartonki on keskeinen materiaali ympäristöystävällisten pakkausratkaisujen kehittämisessä, sillä se yhdistää kartongin uusiutuvuuden ja polymeeripäällysteen tarjoamat suojaominaisuudet. Päällystyksen onnistuminen vaikuttaa suoraan tuotteen painettavuuteen, suojaavuuteen sekä muovin kulutukseen, minkä takia mittaustekniikoiden kehittäminen ja päällysteprofiilin seuraaminen ovat erityisen tärkeitä.

Tutkimuksen tavoitteena on selvittää, kuinka uutta topografiamittausta voidaan hyödyntää päällystysprosessissa. Työssä selvitettiin, korreloiko topografiamittaus sileysmittauksen kanssa, ja mitkä prosessiparametrit vaikuttavat topografian arvoon. Työn tavoitteena oli myös selvittää, kuinka uutta topografiamittausta voidaan hyödyntää.

Kirjallisuusosassa esitellään ekstruusiopäällystysprosessi yleisesti, sileysmittaus, topografiamittaus sekä painettavuuteen vaikuttavia tekijöitä. Kokeellisessa osassa selvitettiin, korreloiko sileyden mittaukset topografisen mittauksen kanssa, ja kuinka topografista mittausta voidaan hyödyntää eri lajeilla. Kokeellinen osa sisälsi koeajoja, joiden aikana kokeiltiin käytännössä prosessiparametrien vaikutusta topografiaan.

Tulosten perusteella saatiin selville, että uusi mittalaite mittaa pohjakartongin topografiaa, eikä sillä voida täysin ennustaa polymeeripäällystetyn pinnan painettavuutta. Pohjakartongin topografia antaa kuitenkin suuntaa päällystetyn kartongin topografialle. Tulosten perusteella sileysmittauksen ja topografiamittauksen välinen korrelaatio on heikko.

Extrusion-coated paperboard is a key material in the development of environmentally friendly packaging solutions, as it combines the renewability of paperboard with the protective properties provided by a polymer coating. The success of the coating process directly affects the printability, protective performance, and plastic consumption of the final product, which is why the development of measurement techniques and monitoring of the coating profile are particularly important.

The aim of this study is to investigate how a new topography measurement method can be utilized in the coating process. The study examines whether the topography measurements correlate with roughness measurements, and which process parameters influence the topography values.

The literature review presents the extrusion coating process in general, as well as roughness measurement, topography measurement, and factors affecting printability. In the experimental part, the correlation between roughness and topography measurements was investigated, and the applicability of the topography measurement for different grades was evaluated. The experimental work included trial runs in which the effects of process parameters on topography were examined in practice.

Based on the results, it was found that the new measurement device measures the topography of the base paperboard, and it cannot be used to fully predict the printability of the polymercoated surface. However, the topography of the base paperboard provides an indication of the topography of the coated paperboard. Based on the results, topography measurement does not correlate with roughness measurement.