Erikoispaperin käyristymisen pienentäminen mittapysyvyyttä parantamalla

Abstract

Diplomityössä on tutkittu Tervakoski Oy:n PK8:lla valmistettavan irrokepaperin mittapy-syvyysongelmaa. Tämä ilmenee asiakkaan jatkojalostusprosesseissa esim. silikonointi- ja liimausvaiheissa paperin huonona ajettavuutena. Työ pohjautuu PK8:lla suoritettavien tehdasmittakaavaisten koeajojen prosessiolosuhteiden ja mittapysyvyyttä kuvaavien analyysien tulosten tarkasteluun.

Työn kirjallisuusosassa kerrotaan silikonointi- ja laminointiprosessin vaatimuksista irrokepaperille. Mittapysyvyyden teoreettista taustaa lähestytään puukuidun sorptio-ominaisuuksien tarkastelulla. Osassa perehdytään mm. paperin mittapysyvyyteen ja käyristymiseen vaikuttaviin eri tekijöihin. Osio sisältää myös katsauksen paperin mittapysyvyyden ja käyristymisen eri mittausmenetelmistä.

Työn kokeellisessa osassa tarkastellaan PK8:n prosessiolosuhteiden vaikutuksia mittapysy- vyyden tasoon. Kokeellinen osa sisältää neljä tehdasmittakaavaista koeajosarjaa ja 23 eri koepistettä, joiden tarkoituksena on löytää PK8:lle mittapysyvyyden kannalta parhaimmat mahdolliset olosuhteet muiden laatuarvojen kärsimättä. Koesarjojen muuttujina on käytetty kuivatusviirojen kireyttä, konesuuntaista vetojännitystä sekä suihkusuhteen ja jauhatusasteen muutoksia. Lisäksi paperin käyristymiseen pyrittiin vaikuttamaan PK8:lla toispuoleisella kuivatuksella ja erilliskostutuskoneen toispuoleisella kostutusvesimäärällä.

Koesarjojen prosessiolosuhteiden ja analyysitulosten perusteella PK8:lla muutettiin ajotapamallia jo työn kuluessa. Kokeellisen osan loputtua PK8:n tuotantolinjalle määriteltiin uusi ajotapamalli. PK8:n tuotantolinjalla valmistettavan glassiinin poikkisuuntainen kuivatuskutistuma aleni eräässä koesarjassa prosessiolosuhteiden muutosten myötä noin 13 %. Mittapysy-vyyttä kuvaavat kosteuslaajentuma, märkämuodonmuutos ja käyristyminen paranivat keskimäärin 11 %. Uuden ajotapamallin myötä PK8:n valmistaman irrokepaperin laatutaso on noussut, jolloin on jo nyt havaittu, että glassiinin ajettavuus on selkeästi parantunut asiakkaan jatkojalostusprosesseissa.

In this Master’s Thesis the main target is to improve the dimensional stability in Tervakoski PM8. The converting of the silicone base paper into the final product involves several steps for instance siliconising, adhesive coating and laminating. In these operations, the paper is dried and moistured several times, which cause dimensional stability problems. The objective of this thesis is to study different parameters, which have an effect on the dimensional stability and the curl of the silicone base paper.

In the beginning of the literature part is told dimensional stability demands of laminate process to silicone base paper. This part concentrates mainly to study dimensional stability and curl of paper. Also some measurements about dimensional stability and curl are told.

In the beginning of the experimental part are told some discussions about dimensional stability of PM8. This part includes four dimensional stability trials in PM8. The purpose of these trials is to find out optimum conditions for dimensional stability and curling of silicone base paper. In trials the influences of the grinding and jet-wire speed have been investigated such as amount of paper’s machine direction tensile and tension of drying wires. Also paper curling has been investigated and has been tried to get influence on with hemi drying on the drying section and with hemi wetting on the off-line wetting machine.

As the results of these trials cross direction shrinkage have been decreased about 13 % and average of dimensional stability has been improved with 11 %. Due to these results it has been optimised the PM8’s process conditions and has been created a new production way to produce silicone base paper. With these operations PM8’s quality level of silicone base papers have been upgraded to better level. The main point of this case was, that paper’s runnability has been become higher grade in customer’s process.