Konsentraatin käytön lisääminen

Opinnäytetyön tarkoituksena oli tutkia Sappi Kirkniemen paperikone 1 ja 2-alueella muodostuvan konsentraatin käytön lisäämisen vaikutuksia päällystyspastaan ja paperin laatuun. Konsentraattia muodostuu tällä hetkellä enemmän kuin sitä käytetään ja ylimääräinen konsentraatti pumpataan jätevesilaitokselle. Konsentraatin käytön lisäämisellä voitaisiin saada merkittäviä säästöjä raaka-aineiden eli päällystyspigmenttien käytössä sekä jätevesilaitoksella. Konsentraatin käytön lisäämisen mahdollisuuksia lähdettiin tutkimaan ensin mittaamalla konsentraatin ominaisuuksista kuiva-ainepitoisuus, pH ja ISO-vaaleus. Tämän jälkeen testattiin koeajolla, kuinka lisäys pastareseptissä vaikuttaa pastan ja paperin ominaisuuksiin. Koeajossa käytetyt konsentraattiosuudet olivat nolla, 2,5 ja viisi. Jokaista koepistettä varten paperikoneella valmistettiin kaksi konerullaa, jotka päällystettiin ja superkalanteroitiin. Koeajossa valmistettava paperi oli neliömassaltaan 57 g/m2. Konsentraatin ominaisuuksia tutkittaessa huomattiin sen olevan hyvin tasalaatuista. Kuiva-ainepitoisuus ja ISO-vaaleus pysyivät tasaisina kaikissa mittauksissa. Konsentraatin pH vaihteli hieman ja oli pastan pH:ta hieman alhaisempi. Koeajossa huomattiin, että pastan kuiva-ainepitoisuus ja viskositeetti laskivat konsentraattiosuuden ollessa viisi, johtuen konsentraatin alhaisesta kuiva-ainepitoisuudesta. Tämä saatiin korjattua lisäämällä pastaan paksuntajaa. Paperin laadussa ja ajettavuudessa ei tullut esille suuria muutoksia konsentraattiosuuden kasvaessa. Paperin vaaleus, kiilto, opasiteetti sekä sileys säilyivät tasaisina läpi koeajon. Tämän koeajon perusteella konsentraattiosuutta voitaisiin kasvattaa ilman, että se vaikuttaa paperin laatuun. Tällä saataisiin aikaan merkittäviä säästöjä pastanvalmistusprosessissa. Jatkotutkimuksena opinnäytetyöhön liittyen voisi selvittää konsentraatin käytön lisäämisen vaikutukset raskaammilla lajeilla, kuinka konsentraatin kuiva-ainepitoisuutta voitaisiin nostaa ennen pastaan lisäämistä, sekä permeaatin käytön mahdollisuudet.The purpose of this thesis was research how increasing the use of concentrate affects the coating color and quality of paper on paper machines 1 and 2 in Sappi Kirkniemi. At the moment, there is more concentrate formed than is used and the leftover is pumped to the wastewater treatment plant. Increasing the use of concentrate could achieve major savings in both the coating kitchen and the wastewater treatment plant. Opportunities for increasing the use of concentrate were started by first examining the solid content of the concentrate, pH and ISO brightness. After this, the effects on the coating color and quality of paper were tested on a test run. Parts of concentrate used in the test run were zero, 2.5 and five. For each test point, two machine reels were made on a paper machine and they were coated and supercalandered. The paper produced in the test run was of a square mass 57 g/m2. When examining the properties of the concentrate, it was found to be very homogeneous. The solid content and ISO brightness remained constant in all measurements. The pH of the concentrate varied slightly and was slightly lower than the pH of the coating color. In the test run it was noticed that the solid content and viscosity of the coating color de-creased with the concentration ratio five due to the low solid content of the concentrate. This was corrected by adding a thickener to coating color. The quality and runnability of the paper were not high changes when part of concentrate increased. Brightness, gloss, opacity and smoothness of paper remained steady through the test drive. Based on this test run, the use of the concentration could be increased without affecting it paper quality. This would result in significant savings in the coating color manufacturing process. As a follow-up study on the thesis, the effects of the increasing the use of the concentrate on heavier papers could be researched, as well as how solid content of concentrate could be increased before adding it to coating color and also the opportunities for using a permeate