Superjumborullien rullauksen hallinta

Abstract

UPM-Kymmene Oyj:n Jämsänkosken PK6:n ongelmana ovat olleet ajoittaiset pohjakatkot suurilla rullilla. Diplomityön tavoitteena oli parantaa superjumborullien rullauksen hallintaa Jagenbergin rakentamalla VariTop keskiörullaimella.

Kirjallisuusosassa selvitettiin rullanmuodostumista ja erilaisia rullausteorioita. Samalla käytiin läpi paperin rullautuvuuteen vaikuttavia tekijöitä, rullausperäisten vikojen muodostumisen syitä sekä pehmeän rullaussylinterin etuja verrattuna kovaan sylinteriin.

Kokeellisessa osassa suoritettiin koeajoja tuotannon pituusleikkurilla. Näistä kokeista saatujen tulosten perusteella leikkurin ajoreseptit päivitettiin vastaamaanoptimaalisinta rullarakennetta. Pehmeän rullaussylinterin etuja verrattuna kovaan rullaussylinteriin selvitettiin koeajoissa Voithin koeleikkurilla Saksan Krefeldissä. Tuloksista selvisi, että samalla ajoreseptillä rullattaessa pehmeä sylinteri antoi valmiille rullalle suuremman kovuuden. Myös paperissa olevien profiilivirheiden vaikutukset lievenivät käytettäessä pehmeää rullaussylinteriä.

Istukoiden luistamisesta johtuvaa hylsyjen sisäpinnan jauhautumista on ilmennyt suurilla jumborullilla. Tämä johtuu todennäköisimmin kasvaneesta rasituksesta hylsyn sisäpinnalla, mikä on seurausta rullien kasvusta. Ratkaisuina tälle ongelmalle on mahdollinen istukan pidentäminen sekä välyksen pienentäminen istukan ja hylsyn välissä. Myös hylsyjen toimintaa testattiin rullauksessa jahuomattiin niiden täyttävän toimittajien antamat laatuarvot.

Lepo- ja liikekitkalla tiedetään olevan suuri merkitys rullausperäisten vikojenmuodostumiseen. Eri lajeista lähetettiin paperinäytteitä UPM-Kymmene Oyj:n Lappeenrannan tutkimuskeskukseen kitkojen määrittämiseksi. Tulosten perusteella havaittiin luettelolajilla lepo- ja liikekitkassa merkittävä ero. Standardi SC lajilla ero oli selvästi pienempi kuin luettelolajilla. Tämä saattaa olla yksi syy luettelolajeilla ilmeneviin pohjaongelmiin.

UPM-Kymmene Jämsänkoski's PM6 has had occasional problems with bottom breaks when large rolls have been made. The aim of this thesis was to improve the control of superjumbo roll winding by using VariTop centre-drum winder made by Jagenberg.

The literature review looked at roll formation and different winding theories. It also explored factors affecting paper winding, causes for winding defects, and benefits of using soft covered drums as compared to steel drums.

The empiric study conducted test runs with the winder. Based on the results the driving recipe for the winder was updated for the optimal roll structure. The benefits of using soft covered drum as compared to steel drum were explored in test runs with Voith test winder in Krefeld, Germany. The results conclude that applying the same driving recipe the soft covered drum accomplished a harder finished roll. The effects of paper profile defects were also lessened when soft covered drums were used.

Damage to theinner core surface caused by slipping of the chucks has occurred when large jumbo rolls have been made. This is most likely due to increased stress on the coreinner surface, as a result of the increase in the roll size. A possible solution consists of lengthening the chuck and decreasing the space between the chuck and the core. The cores were also tested in the winding and found to meet the standards set by the providers.

Static and kinetic frictions areknown to greatly influence winding defects occurring. Paper samples from different grades were sent for friction analysis in the UPM-Kymmene research centre inLappeenranta. Significant differences were found in static and kinetic frictionbetween catalogue grades. Standard SC grades showed a considerably smaller difference. This may be a partial cause for bottom defects in catalogue grades.