Press forming of paperboard – advancement of converting tools and process control

Press forming is nowadays one of the most common industrial methods in use for producing deeper trays from paperboard. Demands for material properties like recyclability and sustainability have increased also in the packaging industry, but there are still limitations related to the formability of paperboard. A majority of recent studies have focused on material development, but the potential of the package manufacturing process can also be improved by the development of tooling and process control. In this study, advanced converting tools (die cutting tools and the press forming mould) are created for production scale paperboard tray manufacturing. Also monitoring methods that enable the production of paperboard trays with enhanced quality, and can be utilized in process control are developed. The principles for tray blank preparation, including creasing pattern and die cutting tool design are introduced. The mould heating arrangement and determination of mould clearance are investigated to improve the quality of the press formed trays. The effect of the spring back of the tray walls on the tray dimensions can be managed by adjusting the heat-related process parameters and estimating it at the mould design stage. This enables production speed optimization as the process parameters can be adjusted more freely. Real-time monitoring of pressing force by using multiple force sensors embedded in the mould structure can be utilized in the evaluation of material characteristics on a modified production machinery. Comprehensive process control can be achieved with a combination of measurement of the outer dimensions of the trays and pressing force monitoring. The control method enables detection of defects and tracking changes in the material properties. The optimized converting tools provide a basis for effective operation of the control system.

Pohjois-Karjalan vesienhoidon toimenpideohjelma vuosille 2016–2021

Tähän vesienhoidon toimenpideohjelmaan vuosille 2016–2021 on koottu tiedot Pohjois-Karjalan pinta- ja pohjavesien tilasta sekä tarvittavista toimenpiteistä vesien tilan parantamiseksi ja hyvän tilan ylläpitämiseksi. Ohjelmassa on tarkistettu ja täydennetty vesienhoitokaudelle 2010–2015 laaditussa toimenpideohjelmassa esitetyt tiedot. Tarkastelussa oli 538 pintavesimuodostumaa. Vesien tilaa heikentävät erityisesti hajakuormituksen aiheuttama rehevöityminen ja paikoin pistekuormitus. Rakenteelliset muutokset, kuten padot ja perkaukset ovat vaikuttaneet etenkin virtavesien tilaan. Luokitellusta järvipinta-alasta 92 % on erinomaisessa tai hyvässä ja 8 % hyvää heikommassa ekologisessa tilassa. Jokimuodostumien kokonaispituudesta 78 % on vähintään hyvässä ja 22 % hyvää huonommassa tilassa. Kemiallista tilaa heikentävät nikkelipitoisuus kaivosteollisuuden alapuolisissa vesistöissä Outokummussa sekä runsashumuksissa vesistöissä yleisesti korkeahko kalojen elohopeapitoisuus. Tämä on pääosin seurausta kaukokulkeumana tulevasta laskeumasta. Ohjelmassa esitetään toimenpiteitä mm. maataloudesta ja muista hajalähteistä aiheutuvan ravinnehuuhtouman vähentämiseksi sekä yhdyskuntien, kaivostoiminnan ja turvetuotannon päästöjen hallintaan. Lisäksi esitetään kunnostustoimia rehevöityneiden järvien ja rakenteellisesti muuttuneiden vesistöjen tilan parantamiseksi. Pohjavesien tila on pääosin hyvä. Uhkatekijöitä ovat pilaantuneet maa-alueet, tiestö, asutuksen leviäminen, maa-ainesten otto ja ampumaradat. Pohjois-Karjalan 342 pohjavesialueesta kaksi on määritelty riskialueeksi ja kemialliselta tilaltaan huonoksi. Selvityskohteiksi on esitetty kahdeksan pohjavesialuetta. Tärkeimpinä toimenpiteinä ovat pohjavesien suojelusuunnitelmiin sisältyvien toimien toteuttaminen, pilaantuneita maa-alueita koskevat toimenpiteet, peltoviljelyn pohjavesien suojelutoimet, tiealueiden suojaukset, maa-ainesottoalueiden kunnostaminen sekä pohjavesien seuranta. Esitettyjen toimien kokonaiskustannukset ovat noin 41 milj. € vuodessa. Lainsäädäntöön perustuvien perustoimenpiteiden kustannukset ovat noin 32 milj. €/v. Se koostuu asutuksen ja turvetuotannon vesien puhdistuksesta ja pilaantuneiden alueiden kunnostuksesta. Täydentävien toimenpiteiden rahoitustarve on noin 8,5 milj. € vuodessa. Siitä suuren osan muodostavat maa- ja metsätalouden kuormituksen vähentämistoimenpiteet, haja-asutuksen viemäröintikustannukset ja vesistöjen kunnostustoimet. Toteuttamalla ohjelman mukaiset toimet ekologisen tilan tavoitteet arvioidaan pääosin saavutettavan. Noin 50 vesistössä tavoitteen toteutumiseen esitetään jatkoaikaa vuoteen 2021 tai 2027. Kemiallisen tilan tavoitteen saavuttamiseen tarvitaan jatkoaikaa vuoteen 2027. Pohjavesialueilla hyvän tilan arvioidaan säilyvän kaikissa selvityskohteissa, sen sijaan riskialueilla jatkoaika v. 2027 on tarpeen.