Puristamisen vaikutukset valkaisun kemiallisen massan vedenpoisto ominaisuuksiin

Sellun vedenpoisto-ominaisuuksilla on merkittävä vaikutus hienopaperikoneen tehokkuuden kannalta. Kuivattua paalimassaa käyttävän koneen tuotantotehokkuus on merkittävästi korkeammalla tasolla kuin kuivaamatonta sellua käyttävän koneen. Pääsyy tähän on kuivatun sellun paremmat vedenpoisto-ominaisuudet paperikoneen viira- ja puristinosalla. Ilmiötä selittää kuivatun sellun alhaisempi turpoaminen vedessä, joka parantaa vedenpoistoa erityisesti puristinosalla. Kuidun turpoamiskyvyn alenemista kuivatuksessa kutsutaan kuidun sarveistumiseksi. Sellun kuivaaminen sellutehtaan ja paperikoneen välissä parantaa paperikoneen tehokkuutta, mutta yleensä tällä saavutetut edut hävitään kohonneina kuivatusenergiakustannuksina ja konekustannuksina. Sellun puristaminen sellutehtaan ja paperikoneen rajapinnassa voi mahdollistaa kustannustehokkaamman menetelmän sarveistumisen aikaansaamiseksi. Tätä ilmiötä on kutsuttu märkäsarveistumiseksi. Toistaiseksi ei ole kuitenkaan ollut varmaan säilyykö puristamalla saavutettu sarveistuminen, esimerkiksi jauhatuksen jälkeen, kuten kertaalleen kuivatussa massassa. Tutkimuksessa tarkasteltiin koivu- ja mäntysellun sarveistumista puristamalla näytteitä eri kuiva-ainepitoisuuksiin muuttamalla puristuspaineita. Sarveistumista pyrittiin myös voimistamaan entsyymi-, polymeeri- ja märkälujakäsittelyillä. WRV mittaukset puristetuista näytteistä osoittivat koivusellun sarveistuvan tehokkaimmin kuiva-ainepitoisuuden kasvaessa. Tämä johtui todennäköisesti korkeammasta alkuperäisestä vesiretentiosta. Entsyymikäsittely ja käsittely korkeasti varautuneella lyhytketjuisella polymeerilla tuottivat parhaan tuloksen sarveistumisen kannalta. Sarveistumisen säilymistä jauhatuksen aikana tutkittiin jauhamalla esipuristetut näytteet Voithin laboratorio jauhimella. Käytettäessä tyypillistä jauhatusenergiaa koivumassalle, mittauksissa ei havaittu WRV palautumista referenssin tasolla. Näiden testien perusteella puristamalla aikaansaatu sarveistuminen olisi myös osittain palautumaton. Tätä johtopäätöstä tukee Metson materiaalin testauslaitteella (MTS) suoritetut puristintestit, jotka osoittivat 2,36 %:n kasvua kuiva-ainepitoisuudessa kolmella puristin sekvenssillä, kun massa oli jauhettu ominaisenergiatasolle 60 kWh/t. Työssä tutkittiin myös märän paperin lujuusominaisuuksien muutoksia eri käsittelyiden jälkeen. Käsiteltyjen näytteiden lujuudet heikkenivät, mutta riittävällä jauhatuksella päästiin vastaavalle tasolle kuin kuivaamattoman massan tapauksessa. Tehdaskuivatun massan märkälujuusominaisuudet olivat käsiteltyjä massoja alhaisempia. Märänrainan lujuuksien testauksessa luottamusvälit olivat huomattavan suuret joten erot eivät olleet tästä syystä tilastollisesti merkittäviä. Kannattavuuslaskelmien perusteella puristinratkaisu voi olla hyvin kannattava. Tämä edellyttää tuotannon kasvattamista, joka on riippuvainen koneesta ja puristimen kuiva-ainepitoisuuden antamasta potentiaalista tietyllä paperikoneella