Kohti yksinkertaisia siistausprosesseja - tutkimus keräyspaperin vanhenemisen, esiliotuksen ja vaihtoehtoisen pulpperointistrategian vaikutuksista musteen käyttäytymiseen pulpperoinnissa

Väitöstyössä on kehitetty menetelmiä painomusteen irrotuksen parantamiseksi erilaisten keräyspapereiden pinnalta ja kehitetty menetelmiä vaikeasti prosessoitavissa olevien keräyspaperiseosten prosessoimiseksi. Väitöskirjassa esitetyt menetelmät luovat pohjaa yksinkertaisempien siistausprosessien kehittämiseksi ja antavat täten myös uusia mahdollisuuksia nykyisille siistausprosesseille tunnusomaisten korkeiden tuotantokustannusten ja materiaalitappioiden vähentämiseksi.

Keräyspaperi on maailman tärkein raaka-aine uusien paperi- ja kartonkituotteiden valmistamisessa ja keräyspaperin prosessoinnin kustannus- ja materiaalitehokkuuteen on viime aikoina kiinnitetty paljon huomiota. Keräyspapereista valmistettua uusiomassaa pitäisi pystyä tuottamaan mahdollisimman pienin kustannuksin, mahdollisimman yksinkertaisella ja tehokkaalla prosessilla. Vaalean uusiomassan tuottaminen eripainomenetelmillä painetuista ja eri ympäristöolosuhteille altistuneista keräyspapereista nykyisiä siistausprosesseja selvästi vähemmillä prosessointivaiheilla ei tänä päivänä kuitenkaan ole mahdollista.

Edellytys siistausprosessien yksinkertaistamiselle ja tehokkaalle musteen poistamiselle keräyspapereista on, että siistausprosessin ensimmäisen vaiheen, pulpperoinnin, toiminnan tehokkuutta parannetaan. Väitöstutkimuksen tavoitteena olikin etsiä uusia mahdollisuuksia parantaa musteen irrotusta keräyspapereista ja kuiduista pulpperoinnissa, kehittää pulpperointimenetelmiä, joilla voitaisiin prosessoida tehokkaasti eri painomenetelmillä painettuja papereita, sekä tunnistaa musteen käyttäytymiseen pulpperoinnissa vaikuttavia uusia tekijöitä.

Väitöstyön tulokset osoittavat, että tehokkaamman musteen irrottamisen kannalta olisi hyödyllisempää esiliottaa tiettyjä keräyspapereita alkalisilla siistauskemikaaleilla sopivissa olosuhteissa ennen pulpperointia, kuin syöttää kemikaalit suoraan pulpperiin. Lisäksi väitöstyö osoittaa, että haasteellisia keräyspaperiseoksia voidaan prosessoida tehokkaasti, jos nykyisten pulppereiden toimintatapaa muokataan.

Väitöstyössä kehitetyssä uudenlaisessa pulpperointistrategiassa irronneet mikroskooppiset mustepartikkelit poistetaan massasta useassa vaiheessa pulpperoinnin aikana. Tämä mahdollistaa esimerkiksi vesipohjaisten musteiden ja lasertulosteiden samanaikaisen prosessoinnin sekä eri massajakeiden erillisen prosessoinnin siistausprosessin seuraavissa vaiheissa. Tutkimus korostaa myös, että keräyspapereiden keräys-, varastointi- ja kuljetusolosuhteisiin tulisi kiinnittää erityistä huomiota, koska haitallisille olosuhteille altistuminen heikentää merkittävästi musteen irrotusta kuiduista.