SC-paperin painojäljen tasaisuuden parantaminen hierremassan optimoinnilla

Tässä työssä tavoitteena oli SC-paperin painojäljen parantaminen mekaanisen massan eli tässä tapauksessa TMP:n ominaisuuksia parantamalla. Hiokepohjaisten SC-papereiden tiedettiin olevan painojäljen laadussa hierrepohjaisia paremmalla tasolla. Tämän vuoksi tutkittiin hiokemassan ja TMP massan, sekä niistä valmistettujen arkkien eroavuuksia ja kartoitettiin mitä ominaisuuksia TMP massassa tulisi parantaa. Hiokemassa sisältää runsaammin kuituja, joiden pintarakenne on rikkoutunut. Hiokkeella on korkea hienojaepitoisuus, joka antaa paperille hyvän sileyden ja optiset ominaisuudet. Toisaalta hiokkeella on heikot lujuusominaisuudet, jolloin tarvitaan enemmän kemiallista massaa antamaan lujuusominaisuuksia. Hiokkeeseen verrattuna TMP massalla on hyvät lujuusominaisuudet, mutta sen hienojaemäärä on pienempi ja sen valmistukseen kuluu huomattavasti enemmän energiaa. Näitä painettavuuden ja valmistuskustannusten haittapuolia kompensoi pienempi kalliin kemiallisen massan tarve. Hierteen ja hiokkeen seoksella on saavutettu synergisiä etuja lujuusominaisuuksissa. Myös mekaanisen massan eri fraktioiden sekoituksilla on synergisiä etuja repäisy- ja vetolujuuteen. Tämä voidaan havaita esimerkiksi hienojakeen ja pitkäkuitufraktion sekoituksessa. Mujuhierteellä tarkoitetaan tässä työssä erittäin hienojakoista, pääjauhinlinjalla valmistettua, hierrettä. Yhtenä selvänä keinona on esille noussut mujuhierteen valmistaminen yhdellä pääjauhinlinjalla, kummallakin TMP-laitoksella. Kokeellisen osan ensimmäisessä osiossa todettiin kuitenkin, että todella hienojakoisen hierteen valmistaminen ei onnistu tavallisia jauhatuksen hallintasuureita muuttamalla ja ajatus mujuhierteen valmistamisesta jouduttiin unohtamaan. Kaikissa yrityksissä vastaan tuli jauhinlinjan huono ajettavuus ja kuitujen sitoutumiskyvyn merkittävä heikentyminen. Kokeellisen osan toisessa osiossa tutkittiin keskimääräisen kuitupituuden lyhentämistä lujuusominaisuudet huomioon ottaen muilla keinoin, kuin pelkästään jauhatuksen hallintasuureita muuttamalla. Mujuhierrekokeiden tulosten pohjalta todettiin, että on järkevämpää muokata tiettyä fraktioitua jaetta koko massan sijasta. Päälajittelun akseptin pitkät kuidut todettiin jo työn aikaisessa vaiheessa kaikkein haitallisimmaksi jakeeksi. Tässä työssä tutkittiin kuinka todella hienojakoista päälajittelun akseptimassaa voidaan muokata matalasakeusjauhatuksella. Akseptimassan LC-jauhatuksella saatiin hierteen kuitujakaumaa muokattua lähemmäksi hiokkeen kuitujakaumaa kuitenkaan menettämättä liikaa hierteen hyviä lujuusominaisuuksia, mikä oli työn yhtenä tavoitteena. Päälajittelun LC-jauhatuksesta muodostui tämän diplomityön merkittävin ja laajin osio. Matalasakeusjauhatuksella pystyttiin jauhamaan valmiiksi hienojakoista päälajittelun sihtiakseptimassaa. merkittävästi pidemmälle. LC-jauhetun sihtiakseptimassan vaikutusta SC-paperin laatuun tutkittiin valmistamalla seosarkkeja arkkirobotilla. LC-jauhettua sihtiakseptimassaa lisättiin massan joukkoon eri koepisteissä erilaisia määriä ja tutkittiin sen vaikutusta paperin formaatioon, lujuusominaisuuksiin ja kalanteroitujen arkkien painatusominaisuuksiin saakka. Päälajittelun rakosihtiakseptimassan LC-jauhatuksella voitiin pienentää arkkien huokoisuutta ja unger-öljynläpäisevyyttä. SC-paperin formaatiota saatiin LC-jauhatuksen avulla parannettua. LC-jauhetun sihtiakseptimassan lisääminen massan joukkoon näytti GRI-painatustuiosten perusteella parantavan painojäljen kiiltoa ja densiteettiä, mutta puuttuvien pisteiden määrän todettiin lisääntyvän. Kalanterointivoimakkuuden lisääntyessä puuttuvien pisteiden määrä jäi kuitenkin jopa referenssiä vähäisemmäksi, mutta samalla repäisylujuus heikkeni referenssiä merkittävämmin