Kuitujen kiharuuteen vaikuttavia tekijöitä sulfaattiselluloosan valmistuksessa

Diplomityön tarkoituksena oli selvittää kuitujen kihartuvuuden profiili koivu- ja havusellulinjalla prosessivaiheiden suhteen. Profiilin perusteella pyrittiin selvittämään kuitulinjojen prosessista kuitujen kiharuuteen voimakkaimmin vaikuttavia tekijöitä. Työn kirjallisuusosassa käsiteltiin kuitujen ominaisuuksia sekä teollisen sellun valmistusprosessin kuituihin aiheuttamia kuituvaurioita ja niiden mahdollisia syitä. Lisäksi käytiin läpi kuituvaurioiden analysointimenetelmiä ja kuituvaurioiden kanssa korreloivia sellun laatuarvoja. Työn kokeellinen osa suoritettiin kuitulinjojen normaalin tuotannon ohessa. Kokeellisen osan massanäytteitä otettiin varsin moninaisista tuotantotilanteista mahdollisimman kattavan kiharuusprofiilin aikaansaamiseksi. Koivusellulinjalla vuokeittimen tuotantotaso vaikutti suuresti valmistettavan sellun ominaisuuksiin. Kuituvaurioiden syntyyn voimakkaimmin vaikuttavaksi tekijäksi osoittautui keittimen pohja-alueen, puskun ja massan pesuvaiheen sakeus. Tämän alueen sakeus muuttui tuotantotason mukaan, tuotantotason kasvun myötä alueen sakeus laski. Sakeuden lasku vähensi kuitujen kiharuutta sekä massan venymää ja paransi vetojäykkyyttä. Tuotantotason kasvu paransi myös keittimestä otettujen massanäytteiden vetojäykkyyspotentiaalia. Havusellulinjalla käytetyn Lo-Solids –keittomallin ja konventionaalisen keittomallin kesken esiintyi varsin merkittäviä laadullisia eroja. Lo-Solids –keittomallilla keitetyt sellukuidut kihartuivat konventionaalisella keittomallilla keitettyjä sellukuituja enemmän. Lo-Solids –keittomallilla keitetyn sellun vetojäykkyys oli konventionaalisella mallilla keitetyn sellun vetojäykkyyttä heikompi.

The purpose of this master’s thesis was to find out the curl profile of the kraft pulp fibers at hardwood and softwood kraft pulp lines. On the basis of kraft pulp fibers curl profile was tried to find out for process conditions which have the biggest influence on the kraft pulp fibers curl. The theoretical part of this study concerns of chemical and physical properties of the kraft pulp fibers. Industrial kraft pulp production process and its influence on the kraft pulp fibers fiber damages. There was also concerned analysis methods for the fiber damages and kraft pulp quality properties influenced by fiber damages. The production level of the hardwood kraft pulp digester influenced greatly on the quality of the produced pulp. The most significant process parameter influencing to pulp fiber damages was the consistency of the bottom area of digester, the blow and the diffuser washer. The consistency of this area was changed beside the production level of the digester. The consistency diminished when the production level was increased. The diminishing of the consistency also diminished the fiber curl. At the same time the stretch of the produced pulp was diminished and tensile stiffness was increased. The increasing of the production level of the digester also improved tensile stiffness potential of the pulp samples taken from the digester. At softwood kraft pulp line there was remarkable quality differences in the pulp quality between Lo-Solids and conventional cooking models. Pulp fibers cooked with Lo-Solids model was more curl than conventionally cooked fibres. The tensile stiffness of the softwood kraft pulp was weaker when the pulp was cooked with Lo-Solids cooking model.