Feasibility of industrial implementation of laser cutting into paper making machine

Laser cutting implementation possibilities into paper making machine was studied as the main objective of the work. Laser cutting technology application was considered as a replacement tool for conventional cutting methods used in paper making machines for longitudinal cutting such as edge trimming at different paper making process and tambour roll slitting. Laser cutting of paper was tested in 70’s for the first time. Since then, laser cutting and processing has been applied for paper materials with different level of success in industry. Laser cutting can be employed for longitudinal cutting of paper web in machine direction. The most common conventional cutting methods include water jet cutting and rotating slitting blades applied in paper making machines. Cutting with CO2 laser fulfils basic requirements for cutting quality, applicability to material and cutting speeds in all locations where longitudinal cutting is needed. Literature review provided description of advantages, disadvantages and challenges of laser technology when it was applied for cutting of paper material with particular attention to cutting of moving paper web. Based on studied laser cutting capabilities and problem definition of conventional cutting technologies, preliminary selection of the most promising application area was carried out. Laser cutting (trimming) of paper web edges in wet end was estimated to be the most promising area where it can be implemented. This assumption was made on the basis of rate of web breaks occurrence. It was found that up to 64 % of total number of web breaks occurred in wet end, particularly in location of so called open draws where paper web was transferred unsupported by wire or felt. Distribution of web breaks in machine cross direction revealed that defects of paper web edge was the main reason of tearing initiation and consequent web break. The assumption was made that laser cutting was capable of improvement of laser cut edge tensile strength due to high cutting quality and sealing effect of the edge after laser cutting. Studies of laser ablation of cellulose supported this claim. Linear energy needed for cutting was calculated with regard to paper web properties in intended laser cutting location. Calculated linear cutting energy was verified with series of laser cutting. Practically obtained laser energy needed for cutting deviated from calculated values. This could be explained by difference in heat transfer via radiation in laser cutting and different absorption characteristics of dry and moist paper material. Laser cut samples (both dry and moist (dry matter content about 25-40%)) were tested for strength properties. It was shown that tensile strength and strain break of laser cut samples are similar to corresponding values of non-laser cut samples. Chosen method, however, did not address tensile strength of laser cut edge in particular. Thus, the assumption of improving strength properties with laser cutting was not fully proved. Laser cutting effect on possible pollution of mill broke (recycling of trimmed edge) was carried out. Laser cut samples (both dry and moist) were tested on the content of dirt particles. The tests revealed that accumulation of dust particles on the surface of moist samples can take place. This has to be taken into account to prevent contamination of pulp suspension when trim waste is recycled. Material loss due to evaporation during laser cutting and amount of solid residues after cutting were evaluated. Edge trimming with laser would result in 0.25 kg/h of solid residues and 2.5 kg/h of lost material due to evaporation. Schemes of laser cutting implementation and needed laser equipment were discussed. Generally, laser cutting system would require two laser sources (one laser source for each cutting zone), set of beam transfer and focusing optics and cutting heads. In order to increase reliability of system, it was suggested that each laser source would have double capacity. That would allow to perform cutting employing one laser source working at full capacity for both cutting zones. Laser technology is in required level at the moment and do not require additional development. Moreover, capacity of speed increase is high due to availability high power laser sources what can support the tendency of speed increase of paper making machines. Laser cutting system would require special roll to maintain cutting. The scheme of such roll was proposed as well as roll integration into paper making machine. Laser cutting can be done in location of central roll in press section, before so-called open draw where many web breaks occur, where it has potential to improve runability of a paper making machine. Economic performance of laser cutting was done as comparison of laser cutting system and water jet cutting working in the same conditions. It was revealed that laser cutting would still be about two times more expensive compared to water jet cutting. This is mainly due to high investment cost of laser equipment and poor energy efficiency of CO2 lasers. Another factor is that laser cutting causes material loss due to evaporation whereas water jet cutting almost does not cause material loss. Despite difficulties of laser cutting implementation in paper making machine, its implementation can be beneficial. The crucial role in that is possibility to improve cut edge strength properties and consequently reduce number of web breaks. Capacity of laser cutting to maintain cutting speeds which exceed current speeds of paper making machines what is another argument to consider laser cutting technology in design of new high speed paper making machines.

Lauseen aspektin ilmaiseminen suomen kielessä. Tutkimus olla-, tehdä- ja tulla-verbillisistä tekstilauseista käyttökonteksteissaan

Tutkimuksessa tarkastellaan lauseen aspektin ilmaisemista suomen kielessä. Aspektia käsitellään merkityskategoriana, joka osoittaa lauseen kuvaaman asiaintilan ajallisen keston, ja perustavanlaatuisena aspektuaalisena erontekona pidetään rajattuuden ja rajaamattomuuden vastakohtaisuutta. Tutkimuksessa selvitetään, millä perusteella lauseet saavat joko rajatun tai rajaamattoman aspektitulkinnan ja miten konteksti vaikuttaa tähän tulkintaan. Lauseen kontekstina käsitellään kielellistä kontekstia eli tekstiä. Työ on aineistopohjainen tutkimus kirjoitetusta nykysuomesta, ja tarkastelun kohteena on sanomalehtiteksteistä koottu lauseaineisto. Lauseiden pääverbit ovat olla, tehdä ja tulla. Aineistosta on mahdollista esittää sekä kvalitatiivisia että kvantitatiivisia huomioita. Tutkimuksen teoreettisen ja metodologisen taustan muodostavat eräiden kognitiivisen kielitieteen suuntausten kuvauskäsitteet ja -metodit sekä fennistinen aspektin kuvaamisen perinne. Tutkimuksessa tarkastellaan kahta fennistiikassa esitettyä tapaa määritellä lauseen aspektimerkitys ja osoitetaan, että ne ovat toisiaan täydentäviä. Molemmat lähestymistavat huomioon ottamalla on siis mahdollista kuvata lauseen aspektimerkityksen määräytyminen täsmällisemmin kuin vain yhteen kuvaustapaan keskittymällä. Lisäksi osoitetaan, että keskeisinä aspektin ilmaisemisen keinoina pidetyt keston ja toistuvuuden adverbiaalit jäävät aineistossa marginaalisiksi. Ajankohdan adverbiaaleja puolestaan käsitellään aiemmasta tutkimuksesta poiketen rajattuina tarkastelunäkökulmina kuvattuun asiaintilaan, ja ne toimivat tässä tehtävässä liittyessään aspektiltaan rajaamattomiin lauseisiin. Lisäksi tutkimus osoittaa, että aspektin ilmaisemisen kerroksellisuutta voidaan aspektin ilmaisemiseen osallistuvien lauseenjäsenten kerrostumisen ohella tarkastella lausekokonaisuuden eri semanttisten tasojen kerrostumisena. Lausetta laajemman kontekstin vaikutusta aspektitulkintaan ei ole aiemmin tutkittu suomen kielessä. Tutkimus osoittaa, että aspektiltaan monitulkintaisten lauseiden konteksti voi selventää tulkinnan tai mahdollistaa samanaikaisesti vaihtoehtoiset tulkinnat. Lisäksi erilaisten lauseenulkoisten rajan ilmausten avulla on mahdollista osoittaa lauseen aspektin rajattuutta siinä tapauksessa, että lause muutoin ymmärrettäisiin aspektiltaan rajaamattomaksi.

Tilintarkastuksen odotuskuilu ja keinot odotuskuilun kaventamiseen kansainvälisten tieteellisten tutkimusten näkökulmasta

Tilintarkastuksen odotuskuilua on tutkittu pitkään ja yhtämittaisesti jo vuosikymmenten ajan ympäri maailmaa. Kansainvälisiä tutkimuksia tilintarkastuksen odotuskuilusta on valtava määrä, mutta tutkimustulokset odotuskuilun muodostumiseen vaikuttavista syistä ovat osittain epäselviä. Tämän pro gradu -tutkielman tavoitteena on koota yhteen kansainvälisten tutkimusten tuloksien pohjalta keskeisimmät syyt odotuskuilun muodostumiselle ja keinot odotuskuilun kaventamiseen käyttäen lähdemateriaalina 2000-luvulla ja sen jälkeen julkaistuja tutkimuksia. Tutkimus on toteutettu systemaattisena kirjallisuuskatsauksena. Lähdeaineisto haettiin systemaattisesti EBSCO-tietokannasta, jonka kautta lopulliseen aineistoon valikoitui yhteensä 31 tutkimusta. Tutkimustulokset osoittavat, että tilintarkastuksen odotuskuilu muodostuu ensisijaisesti johtuen yleisön kohtuuttomista odotuksista ja yleisön tietämättömyydestä tilintarkastajien velvollisuuksista. Todennäköisinä keinoina odotuskuilun kaventamisessa ovat tilintarkastusraportoinnin laajentaminen sekä yleisön kouluttaminen erityisesti tilintarkastajien roolista heitä koskevista velvollisuuksista. Tutkimustulokset eivät kuitenkaan osoittaneet yksimielistä keinoa siihen, kuinka yleisön kouluttaminen pitäisi toteuttaa.

Punaisten naisten tiet. Valtiorikosoikeuteen vuonna 1918 joutuneiden Porin seudun naisten toiminta sota-aikana, tuomiot ja myöhemmät elämänvaiheet

Suomen sisällissotaan osallistui vuonna 1918 naisia molemmin puolin rintamaa erilaisissa tehtävissä. Taisteluiden jälkeen yli 5500 punaista naista joutui valtiorikosoikeuteen syytettynä valtiopetoksellisesta toiminnasta. Ne noin 2000 naista, jotka palvelivat punakaartissa aseistettuina, ovat pitkään hallinneet sitä kuvaa, joka suomalaisilla on ollut punaisista naisista. Sen sijaan on tiedetty hyvin vähän niistä naisista, joiden valkoiset katsoivat edistäneen valtiopetosta muilla keinoilla. Tässä tutkimuksessa tarkastellaan, millaisia olivat Porin seudulla ne kapinasta syytetyt naiset, jotka eivät olleet tarttuneet aseisiin ja mikä oli heidän myöhempi kohtalonsa. Työn ensimmäisessä osassa tutkitaan valtiorikosoikeuteen joutuneiden naisten taustaa, toimintaa sota-aikana ja tästä aiheutuneita välittömiä seuraamuksia. Millaisia henkilöitä päätyi valtiorikosoikeuden eteen tuomittavaksi? Millaisissa tehtävissä he olivat sota-aikana toimineet ja miksi? Mitkä seikat olivat oikeudessa raskauttavia, kun valtiorikostuomioita jaettiin? Työn jälkimmäisessä osassa tutkitaan, mitä punaisille naisille tapahtui sodan jälkeen ja miksi näin kävi. Sisällissodan jälkeistä maailmaa hahmotetaan etsimällä vastauksia seuraaviin kysymyksiin: Millainen oli se yhteiskunnassa vallinnut ajan henki, jonka vaikutuspiiriin naiset valtiorikosoikeudesta ja vankilasta palasivat? Miten yhteisö otti heidät vastaan? Miten heihin suhtauduttiin työmarkkinoilla? Miten käsiteltiin punaisia leskiä ja orpoja? Mitä punaisilta odotettiin kansalaisina ja miten heistä pyrittiin muokkaamaan yhteiskuntakelpoisia? Miten poliittisen elämän uudelleenvirittely onnistui ja kiinnostiko se enää näitä naisia? Miten suomalaisen yhteiskunnan muuttuessa myös sen suhtautuminen punaisiin muuttui? Millaisilla toimilla valtiovalta pyrki eri vaiheissa yhtenäistämään rikkirevennyttä kansaa ja miten se näkyi yksittäisten ihmisten elämässä? Ajan kuluessa asenteet muuttuivat ja naiset vanhenivat. Miten naiset kuvasivat kokemaansa myöhemmin omaisilleen? Kysymyksiä pohditaan paikallisesta, Porin seudun näkökulmasta, mutta niitä peilataan kuitenkin jatkuvasti valtakunnalliseen tilanteeseen. Kontekstualisoi- malla paikalliskokemukset laajempaan kokonaisuuteen on voitu paremmin selittää tapahtunutta, ja paikallistutkimuksen kautta on nähty myös koko maassa vallinneita yleisiä olosuhteita. Tutkimuksen kohteena on 267 Porista, Porin maalaiskunnasta ja Ulvilasta kotoisin olevaa naista, jotka joutuivat valtiorikosoikeuden tutkittaviksi. Keskeisimpänä lähdeaineistona ovat seurakuntien rippikirjat ja maistraattien henkikirjat sekä Kansallisarkiston, Kansan arkiston ja Työväen arkistojen sisällissotaa ja sen jälkeistä poliittista elämää valottavat kokoelmat. Tutkimuksen naisista enemmistö oli 18−37-vuotiaita työläisnaisia. Aiemmin rikoksista tuomittuja heidän joukossaan oli hyvin vähän. Suurin osa (n. 71 %) työskenteli punakaartin huollossa keittiö-, siivous- ja vaatetusosastoilla. Noin 21 % työskenteli sairaanhoidossa, ja loput kahdeksan prosenttia olivat punakaartin hallintoa avustavissa muissa tehtävissä. Naiset saivat pääosin lieviä, 2−3 vuoden ehdollisia tuomioita. Vain joka kymmenes nainen tuomittiin ehdottomaan rangaistukseen. Punakaartiin vasta pakomatkalla liittyneet ja kaartissa vähäisissä tehtävissä lyhytaikaisesti toimineet henkilöt vapautettiin syytteistä. Tutkimuksessani olen osoittanut, millaisia vaikeuksia paluu sodanjälkeiseen arkeen tuotti naisille. Varsinkin yksin lastensa kanssa jääneillä oli monenlaisia ongelmia. Sodan aikana levitetty propaganda oli osaltaan lisäämässä vaikeuksia. Toisaalta työtilanne parantui monen naisen osalta jo vuoden 1918 aikana, ja oman punaisen yhteisön tarjoama tuki helpotti arjesta selviytymistä. Elämä tasaantui, naiset perustivat perheitä ja osa palasi työelämään ja politiikkaan. Säilyneiden lähteiden valossa sisällissota näyttäisi radikalisoineen vain pienen osan naisista, kun taas enemmistö kannatti maltillisia sosialidemokraatteja tai jäi kokonaan pois politiikasta. Punaiseksi leimautuminen valtiorikosoikeudessa ei pakottanut naisia muuttamaan uudelle paikkakunnalle; Porin seudulla ja yleensä vielä omassa suvussakin oli riittävästi entisiä punaisia luomassa kollektiivista tukea. Myös valtiovalta pyrki rauhoittamaan poliittista tilannetta ja sopeuttamaan punaisia yhteiskuntaan monin uudistuksin. Naisten kannalta merkittävin myönnytys tapahtui jatkosodan aikana, kun punalesket lopulta oikeutettiin valtiollisen eläkkeen piiriin. Tämä tutkimus on ensimmäinen punaisista naisista laadittu eräänlainen kollektiivinen elämäkerta, jossa on tarkasteltu heidän sodanjälkeistä elämäänsä. Yhteenvetona voidaan todeta, että Porin seudulta valtiorikosoikeuteen joutuneet naiset olivat tavallisia työläisnaisia. Sota ja osallisuus siihen ei tätä asiaa muuttanut. Naiset sopeutuivat yhteiskuntaan nopeasti ja elivät pääosin tavallista työläisperheen arkea sodan jälkeenkin.

Hydrologisen tilanteen ja tuulivoimatuotannon muutosten vaikutus vesiarvoihin pohjoismaisilla sähkön spot-markkinoilla

Vesivoimalla on merkittävä rooli pohjoismaisessa sähköntuotantojärjestelmässä. Spot-markkinoille tarjottavan vesivoiman hinta riippuu vaihtoehtoisen tuotannon hinnasta ja odotetusta vesivoimantuottajien käytettävissä olevasta veteen sitoutuneen potentiaalienergian määrästä. Hydrologisella tilanteella tarkoitetaan tässä tämän potentiaalienergian poikkeamaa normaalitasostaan. Viime vuosina tuulivoimatuotanto pohjoismaisella sähkömarkkina-alueella on kasvanut voimakkaasti, ja on tullut aiheelliseksi tarkastella, millaisia vaikutuksia tällä on vesivoimantuottajien toimintaan. Työssä määritellään vesivoimalle vaihtoehtoisen sähköntuotannon tuotantokustannus, joka pitkällä aikavälillä toimii vertailutasona, jonka perusteella vesivoimantuottajat määrittävät markkinoilla tarjontahinnan tuotannolleen. Tarkastellaan, kuinka hydrologisen tilanteen ja vaihtoehtoisen tuotannon tuotantokustannusten muutokset vaikuttavat vesiarvoon, joka on hinta, jolla hintariippuvaista eli säätyvää vesivoimaa tarjotaan spot-markkinoille. Todetaan, että hydrologisen tilanteen vahvistuminen ja vaihtoehtoisen tuotantokustannuksen aleneminen alentavat vesiarvoja. Todetaan lisäksi, että tuulivoima vaikuttaa sähkön hinnanmuodostukseen markkinoilla samankaltaisesti kuin hintariippumaton vesivoimatuotanto. Esitetään aikasarjamalli vesivoimatuotannon hintariippuvuuden mallintamiseksi. Vertaillaan vesivoimatuottajien toimintaa kahdella vesivoimatuotantoa sisältävällä hinta-alueella, joista toisella tuulivoimatuotanto on kasvanut voimakkaammin kuin toisella. Havaitaan, että molemmilla hinta-alueilla hydrologisen tilanteen vahvistuminen on alentanut ja heikkeneminen nostanut vesiarvoja. Lisäksi havaitaan, että alueella, jonka tuulivoimatuotanto on kasvanut enemmän, vesiarvot ovat laskeneet suhteessa alueen, jolla tuulivoimatuotanto on kasvanut vähemmän, vesiarvoihin. Tuulivoiman voidaan todeta syrjäyttäneen markkinoilta tuotantokustannuksiltaan kalliimpaa tuotantoa.

Item-level life-cycle model for maintenance network – from cost to additional value

The importance of industrial maintenance has been emphasized during the last decades; it is no longer a mere cost item, but one of the mainstays of business. Market conditions have worsened lately, investments in production assets have decreased, and at the same time competition has changed from taking place between companies to competition between networks. Companies have focused on their core functions and outsourced support services, like maintenance, above all to decrease costs. This new phenomenon has led to increasing formation of business networks. As a result, a growing need for new kinds of tools for managing these networks effectively has arisen. Maintenance costs are usually a notable part of the life-cycle costs of an item, and it is important to be able to plan the future maintenance operations for the strategic period of the company or for the whole life-cycle period of the item. This thesis introduces an itemlevel life-cycle model (LCM) for industrial maintenance networks. The term item is used as a common definition for a part, a component, a piece of equipment etc. The constructed LCM is a working tool for a maintenance network (consisting of customer companies that buy maintenance services and various supplier companies). Each network member is able to input their own cost and profit data related to the maintenance services of one item. As a result, the model calculates the net present values of maintenance costs and profits and presents them from the points of view of all the network members. The thesis indicates that previous LCMs for calculating maintenance costs have often been very case-specific, suitable only for the item in question, and they have also been constructed for the needs of a single company, without the network perspective. The developed LCM is a proper tool for the decision making of maintenance services in the network environment; it enables analysing the past and making scenarios for the future, and offers choices between alternative maintenance operations. The LCM is also suitable for small companies in building active networks to offer outsourcing services for large companies. The research introduces also a five-step constructing process for designing a life-cycle costing model in the network environment. This five-step designing process defines model components and structure throughout the iteration and exploitation of user feedback. The same method can be followed to develop other models. The thesis contributes to the literature of value and value elements of maintenance services. It examines the value of maintenance services from the perspective of different maintenance network members and presents established value element lists for the customer and the service provider. These value element lists enable making value visible in the maintenance operations of a networked business. The LCM added with value thinking promotes the notion of maintenance from a “cost maker” towards a “value creator”.

Adopting the Vaadin Java framework to rebuild VTT’s Web Interfaces and Database Applications

With the growth in new technologies, using online tools have become an everyday lifestyle. It has a greater impact on researchers as the data obtained from various experiments needs to be analyzed and knowledge of programming has become mandatory even for pure biologists. Hence, VTT came up with a new tool, R Executables (REX) which is a web application designed to provide a graphical interface for biological data functions like Image analysis, Gene expression data analysis, plotting, disease and control studies etc., which employs R functions to provide results. REX provides a user interactive application for the biologists to directly enter the values and run the required analysis with a single click. The program processes the given data in the background and prints results rapidly. Due to growth of data and load on server, the interface has gained problems concerning time consumption, poor GUI, data storage issues, security, minimal user interactive experience and crashes with large amount of data. This thesis handles the methods by which these problems were resolved and made REX a better application for the future. The old REX was developed using Python Django and now, a new programming language, Vaadin has been implemented. Vaadin is a Java framework for developing web applications and the programming language is extremely similar to Java with new rich components. Vaadin provides better security, better speed, good and interactive interface. In this thesis, subset functionalities of REX was selected which includes IST bulk plotting and image segmentation and implemented those using Vaadin. A code of 662 lines was programmed by me which included Vaadin as the front-end handler while R language was used for back-end data retrieval, computing and plotting. The application is optimized to allow further functionalities to be migrated with ease from old REX. Future development is focused on including Hight throughput screening functions along with gene expression database handling

Julkisten kansallisten palveluhankintojen tarjouspyyntöjen laatimisen ongelmakohdat

Viime vuosien aikana palveluhankintojen suhteellinen osuus kaikista toteutetuista julkisista hankinnoista on kasvanut Suomessa huomattavasti. Samalla markkinaoikeudessa on käsitelty vuosittain suuri määrä erilaisiin julkisiin hankinta-asioihin liittyviä valituksia. Merkittävä valitusten määrä on seurausta siitä, että julkisissa hankintaprosesseissa tehdään paljon virheitä. Tarjouspyynnön laatiminen on tärkeä hankintaprosessin vaihe, johon hankintayksiköissä tulisi kalliit markkinaoikeuskäsittelyt välttääkseen riittävästi panostaa. Tämän tutkielman tavoitteena oli selvittää, mitkä asiat palveluhankintojen tarjouspyyntöjen laatimisessa tuottavat hankintayksiköille ongelmia. Lisäksi tarkoituksena oli pohtia sekä itse palvelun hankkijaan että julkisten hankintojen lainsäädäntöön liittyviä tekijöitä, joista ongelmat palveluhankintojen tarjouspyyntöjen laatimisessa mahdollisesti johtuvat. Tutkimuksessa tutkimuskohteena olivat 24 markkinaoikeuden vuosina 2012–2014 antamaa hankinta-asioiden ratkaisua, ja tutkimus toteutettiin kvalitatiivisena tutkimuksena tutkimusaineistoa kategorisoimalla ja yhdenmukaistamalla. Tutkielmassa havaittiin, että merkittävin kompastuskivi kansallisten palveluhankintojen tarjouspyyntöjen laatimisessa on tarjouksen vertailuperusteiden asettaminen. Erityisesti laadun vertailuperusteiden tulkinnanvarainen ja epäselvä esittäminen oli yleistä, ja lisäksi merkittävä määrä virheitä tehtiin sekoittamalla tarjoajan soveltuvuusvaatimukset vertailuperusteisiin. Joitakin virheitä tehtiin myös vertailuperusteiden tärkeysjärjestyksen ja suhteellisen painotuksen asettamisessa sekä hankinnan kohteen määrittelyssä. Tutkimustulosten perusteella pääteltiin, että kansallisten palveluhankintojen tarjouspyyntöjen laatimisen ongelmissa on suurimmassa osin kyse hankintayksikön vähäisistä resursseista ja siten heikosta hankintojen suunnittelusta sekä hankintayksiköiden ammattitaidon ja kokemuksen puutteista. Lisäksi joitakin esiintyneitä virheitä voidaan ainakin jossain määrin perustella hankintalainsäädännön monimutkaisuudella ja tulkinnanvaraisuudella.

Monitoring Directed Energy Deposition Processes in Additive Manufacturing

The purpose of this study is to find out how laser based Directed Energy Deposition processes can benefit from different types of monitoring. DED is a type of additive manufacturing process, where parts are manufactured in layers by using metallic powder or metallic wire. DED processes can be used to manufacture parts that are not possible to manufacture with conventional manufacturing processes, when adding new geometries to existing parts or when wanting to minimize the scrap material that would result from machining the part. The aim of this study is to find out why laser based DED-processes are monitored, how they are monitored and what devices are used for monitoring. This study has been done in the form of a literature review. During the manufacturing process, the DED-process is highly sensitive to different disturbances such as fluctuations in laser absorption, powder feed rate, temperature, humidity or the reflectivity of the melt pool. These fluctuations can cause fluctuations in the size of the melt pool or its temperature. The variations in the size of the melt pool have an effect on the thickness of individual layers, which have a direct impact on the final surface quality and dimensional accuracy of the parts. By collecting data from these fluctuations and adjusting the laser power in real-time, the size of the melt pool and its temperature can be kept within a specified range that leads to significant improvements in the manufacturing quality. The main areas of monitoring can be divided into the monitoring of the powder feed rate, the temperature of the melt pool, the height of the melt pool and the geometry of the melt pool. Monitoring the powder feed rate is important when depositing different material compositions. Monitoring the temperature of the melt pool can give information about the microstructure and mechanical properties of the part. Monitoring the height and the geometry of the melt pool is an important factor in achieving the desired dimensional accuracy of the part. By combining multiple different monitoring devices, the amount of fluctuations that can be controlled will be increased. In addition, by combining additive manufacturing with machining, the benefits of both processes could be utilized.

A reaction engineering approach to homogeneously catalyzed glycerol hydrochlorination

The production of biodiesel through transesterification has created a surplus of glycerol on the international market. In few years, glycerol has become an inexpensive and abundant raw material, subject to numerous plausible valorisation strategies. Glycerol hydrochlorination stands out as an economically attractive alternative to the production of biobased epichlorohydrin, an important raw material for the manufacturing of epoxy resins and plasticizers. Glycerol hydrochlorination using gaseous hydrogen chloride (HCl) was studied from a reaction engineering viewpoint. Firstly, a more general and rigorous kinetic model was derived based on a consistent reaction mechanism proposed in the literature. The model was validated with experimental data reported in the literature as well as with new data of our own. Semi-batch experiments were conducted in which the influence of the stirring speed, HCl partial pressure, catalyst concentration and temperature were thoroughly analysed and discussed. Acetic acid was used as a homogeneous catalyst for the experiments. For the first time, it was demonstrated that the liquid-phase volume undergoes a significant increase due to the accumulation of HCl in the liquid phase. Novel and relevant features concerning hydrochlorination kinetics, HCl solubility and mass transfer were investigated. An extended reaction mechanism was proposed and a new kinetic model was derived. The model was tested with the experimental data by means of regression analysis, in which kinetic and mass transfer parameters were successfully estimated. A dimensionless number, called Catalyst Modulus, was proposed as a tool for corroborating the kinetic model. Reactive flash distillation experiments were conducted to check the commonly accepted hypothesis that removal of water should enhance the glycerol hydrochlorination kinetics. The performance of the reactive flash distillation experiments were compared to the semi-batch data previously obtained. An unforeseen effect was observed once the water was let to be stripped out from the liquid phase, exposing a strong correlation between the HCl liquid uptake and the presence of water in the system. Water has revealed to play an important role also in the HCl dissociation: as water was removed, the dissociation of HCl was diminished, which had a retarding effect on the reaction kinetics. In order to obtain a further insight on the influence of water on the hydrochlorination reaction, extra semi-batch experiments were conducted in which initial amounts of water and the desired product were added. This study revealed the possibility to use the desired product as an ideal “solvent” for the glycerol hydrochlorination process. A co-current bubble column was used to investigate the glycerol hydrochlorination process under continuous operation. The influence of liquid flow rate, gas flow rate, temperature and catalyst concentration on the glycerol conversion and product distribution was studied. The fluid dynamics of the system showed a remarkable behaviour, which was carefully investigated and described. Highspeed camera images and residence time distribution experiments were conducted to collect relevant information about the flow conditions inside the tube. A model based on the axial dispersion concept was proposed and confronted with the experimental data. The kinetic and solubility parameters estimated from the semi-batch experiments were successfully used in the description of mass transfer and fluid dynamics of the bubble column reactor. In light of the results brought by the present work, the glycerol hydrochlorination reaction mechanism has been finally clarified. It has been demonstrated that the reactive distillation technology may cause drawbacks to the glycerol hydrochlorination reaction rate under certain conditions. Furthermore, continuous reactor technology showed a high selectivity towards monochlorohydrins, whilst semibatch technology was demonstrated to be more efficient towards the production of dichlorohydrins. Based on the novel and revealing discoveries brought by the present work, many insightful suggestions are made towards the improvement of the production of αγ-dichlorohydrin on an industrial scale.

Irtisanomisilmoitusten vaikutukset suomalaisten suuryritysten markkina-arvoihin

The objective of the thesis is to examine the market reaction of Finnish large-cap stocks to layoff announcements, using the event study methodology to gain insight in to whether the reaction is positive or negative, and whether it has changed over the years since the last studies were conducted. Another aim is also to examine whether the market reaction has changed during the times of the financial crisis, when the number of layoffs in Finland has been unusually high. The data consists of 128 publicly announced layoff announcements during the eight years from January 2006 to January 2014. The average market reaction to layoff announcements during different time periods within the overall sample was studied based on abnormal returns indicated by the event study methodology. The earlier research suggest that the overall market reaction to layoff announcements is negative. An overwhelming majority of these studies were conducted in the 1990s based on 80’s data. The market reaction found in this study was slightly positive, although the result was not statistically significant. The market reaction has decreased during the years of the financial crisis, but this result too, is not statistically significant.