Impulssitekniikan hyödyntäminen paperin pintakäsittelyssä

Abstract

Työn tavoitteena oli käytännössä todentaa impulssitekniikan pohjalta laadittu hypoteesi sekä tutkia impuissitekniikan soveltamista paperin pintakäsittelyyn. Impulssitekniikka käsitetään tässä puristus- ja impulssikuivaukseen perustuvaksi paperin muokkausmenetelmäksi, jossa paperi kuivataan korkeissa lämpötiloissa ulkoisen puristuspaineen alaisuudessa. Menetelmällä saavutetaan erittäin suuria kuivumisnopeuksia. Lisäksi kuivattavan paperin pinta tasoittuu ja lujuusominaisuudet kasvavat perinteiseen sylinterikuivaukseen verrattuna. Impulssitekniikan pohjalta on esitetty seuraava hypoteesi: Kuivattaessa rainaa korkeassa lämpötilassa ja ulkoisen puristuspaineen alaisuudessa rainan sisältämä kosteus höyrystyy ja muodostaa höyrynpaineen. Höyrynpaineen suunta on ulkoiselle puristuspaineelle vastakkainen ja pyrkii laajentamaan rainaa sisältäpäin. Jos raina asetetaan kahden tason väliin, joista ainakin toinen on kuuma ja sileä, voidaan ajatella rainan laajentuvan ja tasoittuvan kuumaa pintaa vasten. Rainan kuivuttua saavutetaan paperi, jonka pinnat ovat tasoittuneet kuumia tasoja vasten, mutta sisäosa on jäänyt bulkkiseksi. Hypoteesi perustuu erityisesti painopapereille asetettuun tavoitteeseen luoda pinnoiltaan tiivistynyt ja sileä, mutta keskiosaltaan bulkkinen tuote, joka omaa suuren taivutusjäykkyyden. Työn teoriaosassa perehdyttiin erilaisiin puristuskuivausmenetelmiin, niiden mekanismeihin sekä tarkasteltiin menetelmien vaikutusta paperin rakenteeseen ja ominaisuuksiin. Lisäksi tutkittiin paperin kuituverkoston rakennetta, plastisoitumista sekä suoritettiin vertailua puristuskuivausmenetelmien ja kalanteroinnin välillä. Hypoteesin todentaminen suoritettiin kahdella impulssitekniikkaa hyödyntävällä laitteistolla. /Kir10