Nestepakkauskartongin ominaisjäykkyyden parantamisen menetelmät

Abstract

Viime vuosina Tainionkosken KA5:lla valmistettavan nestepakkauskartongin neliömassa, joka jäykkyystavoitteen saavuttamiseksi tarvitaan, on kasvanut. Diplomityön tavoitteena oli selvittää kartongin jäykkyysindeksin heikentymi-seen vaikuttaneet tekijät ja kehittää korjaavia toimenpiteitä. Työn kirjallisuusosassa tutkittiin nestepakkauskartongin laatuominaisuuksia ja jäykkyyden muodostumista. Lisäksi selvitettiin massanvalmistus- ja koneolosuhteiden vaikutusta kartongin jäykkyyteen. Kirjallisuusosassa tutkittiin myös, miten eri massalaadut ja kartongin rakenne vaikuttavat jäykkyyteen. Työn kokeellisessa osassa kartoitettiin jäykkyysindeksin heikkenemisen syitä ja kehitettiin uusia ajomalleja, joilla olisi jäykkyysindeksiin positiivinen vaikutus. Jäykkyysindeksin heikkenemisen syitä selvitettiin massa- ja prosessianalyysien avulla. Lisäksi tutkittiin 3.puristimen muuttamista tasauspuristimeksi ja CTMP:n käyttöä runkokerroksessa sekä korkea- että matalakappaisen valkaisemattoman sellun kanssa. Massa-analyysissä selvisi, että sellun laatu on heikentynyt ja jäykkyysindeksin heikkeneminen johtuu osaltaan siitä. Prosessianalyysissä paljastui useita jäykkyysindeksiä heikentäviä tekijöitä, kuten esimerkiksi kuivatusosan vetoerot, jotka olivat ajautuneet kauas optimitilasta. 3.puristimen muuttaminen tasauspuristimeksi paransi pinnan sileyttä ja kartongin bulkkia, jolloin jäykkyysindeksi kasvoi. CTMP:n käyttö korkeakappaisen sellun kanssa paransi huomattavasti kartongin bulkkia, mutta heikensi palstautumislujuutta ja lisäsi reunaimeytymää. Matalakappaisen sellun ja CTMP:n yhdistelmällä saatiin aikaan hyvä bulkki ja palstautumis-lujuus niin, että reunaimeytymä ei kasvanut ja tuotantonopeus ei laskenut.

During the last few years the basis weight of liquid packaging board produced at Tainionkoski BM5 has been risen to reach the bending stiffness target. The aim of the study was to find out the reasons for the drop of the bending stiffness index and to develop remedies for this problem. In the theoretical section of the work, parameters of liquid packaging board and formation of bending stiffness were studied. Also the influence of pulping and machine conditions on bending stiffness was discussed. Theeffect of different pulp types and the structure of board on bending stiffness were also studied. In the experimental section of the work the weakening of thebending stiffness index was studied and the new production models with the positive influence on bending stiffness were developed. The reasons for the weakening of the bending stiffness index were studied through the pulp and process analysis. Also transforming the 3rd press to the smoothing press was studied. The influence of CTMP and the pulp, having both high and low kappa number, in the middle layer of the board was also researched. In the pulp analysis became evident, that the quality of pulp had been decreased and the drop of the bending stiffness index was partly caused by this. Process analysis revealed many factors decreasing the bending stiffness index for example the speed differences on dryer section, which were slid far from the optimum. Transforming the 3rd press to the smoothing press improved the surface roughness. It also gave better bulk resultinghigher bending stiffness index. The use of CTMP with the pulp, which had high kappa number, gave great bulk but bonding diminished and edge soaking increased. The combination of pulp having low kappa number and CTMP resulted great bulk andbonding while the edge soaking didn't grow and production rate didn't decrease.