Lujien terästen hitsauksen kehittäminen

Työn teoriaosuudessa käsitellään lujia hitsattavia teräksiä sekä niiden hitsauksessa huomioitavia erityispiirteitä. Työssä esitellään hitsattavuuden arviointiin kehitettyjä teoreettisia menetelmiä sekä otetaan kantaa hitsauksen suoritustekniikkaan ja lisäainevalintaan. Myös lujien terästen hitsauksessa tyypilliset hitsausvirheet on käsitelty tässä työssä. Työn kokeellisessa osassa selvitettiin metsäteknologian tuotteita valmistavan metalliyrityksen käyttämien lujien terästen hitsattavuus ja hitsauksen esivalmistelujen tarpeellisuus. Kokeelliseen osioon kuului myös sopivan lisäainelangan valinta sekä tarkempaan tarkasteluun valitun esimerkkituotteen hitsien laadun selvittäminen. Tutkimuksissa käytettyjä menetelmiä olivat makro- ja mikrohietutkimus, hitsausliitoksen poikittainen vetokoe, Vickersin kovuuskoe ja murtokoe. Tarkasteluissa peilautuu myös hitsauksen automatisoinnin vaikutukset lujien terästen hitsaukseen. Kokeellisessa osiossa huomattiin nuorrutettujen terästen pehmeneminen liian suurella lämmöntuonnilla. Termomekaanisesti valssatut teräkset ovat paremmin hitsattavissa kuin nuorrutetut ja karkaistut teräkset. Kyseessä olevassa yrityksessä hitsattavien materiaalien paksuudet ovat pääsääntöisesti niin ohuita, ettei korotettua työlämpötilaa tarvita. Alilujat lisäaineet soveltuvat hitsauslisäaineeksi tuotantokäyttöön muutamia tuotekohtaisia poikkeuksia lukuun ottamatta.

Determination of compression behaviour of coating layer

The strength properties of paper coating layer are very important in converting and printing operations. Too great or low strength of the coating can affect several problems in printing. One of the problems caused by the strength of coating is the cracking at the fold. After printing the paper is folded to final form and the pages are stapled together. In folding the paper coating can crack causing aesthetic damage over printed image or in the worst case the centre sheet can fall off in stapling. When folding the paper other side undergoes tensile stresses and the other side compressive stresses. If the difference between these stresses is too high, the coating can crack on the folding. To better predict and prevent cracking at the fold it is good to know the strength properties of coating layer. It has measured earlier the tensile strength of coating layer but not the compressive strength. In this study it was tried to find some way to measure the compressive strength of the coating layer and investigate how different coatings behave in compression. It was used the short span crush test, which is used to measure the in-plane compressive strength of paperboards, to measure the compressive strength of the coating layer. In this method the free span of the specimen is very small which prevent buckling. It was measured the compressive strength of free coating films as well as coated paper. It was also measured the tensile strength and the Bendtsen air permeance of the coating film. The results showed that the shape of pigment has a great effect to the strength of coating. Platy pigment gave much better strength than round or needle-like pigment. On the other hand calcined kaolin, which is also platy but the particles are aggregated, decreased the strength substantially. The difference in the strength can be explained with packing of the particles which is affecting to the porosity and thus to the strength. The platy kaolin packs up much better than others and creates less porous structure. The results also showed that the binder properties have a great effect to the compressive strength of coating layer. The amount of latex and the glass transition temperature, Tg, affect to the strength. As the amount of latex is increasing, the strength of coating is increasing also. Larger amount of latex is binding the pigment particles better together and decreasing the porosity. Compressive strength was increasing when the Tg was increasing because the hard latex gives a stiffer and less elastic film than soft latex.

Developing the environmental marketing of an industrial company

The objective of this study was to examine how the customers of Larox Flowsys value environmental issues and how environmental issues affect their purchasing behaviour. A comparison between Larox peristaltic pumps and competing pump brands and types was also made in order to find out whether LPP pumps possess some more environmentally beneficial features that other pumps do not have. Finally, if the answers to the first two research questions show that a need for a new marketing message does exist, then the final stage is to select the most appropriate environmental arguments for Larox Flowsys. The empirical data in the study was collected from several different sources, but the main sources were the customer interviews and the outsourced market research. The data was analysed mainly by using content analysis, but theme formation and quantification were also utilized. The results showed that the customers do not consider environmental issues as a main purchasing criterion, but they may well be the criterion that differentiates the product from competing ones. The comparison proved that LPP pumps do possess some significant environmental benefits over competing pumps and therefore, the prerequisite for the use of environmental arguments exists. The final stage in the study was to select the proper environmental arguments for Larox Flowsys.

Characterisation of pigment particles by scanning electron microscope and image analysis programs

Coating and filler pigments have strong influence to the properties of the paper. Filler content can be even over 30 % and pigment content in coating is about 85-95 weight percent. The physical and chemical properties of the pigments are different and the knowledge of these properties is important for optimising of optical and printing properties of the paper. The size and shape of pigment particles can be measured by different analysers which can be based on sedimentation, laser diffraction, changes in electric field etc. In this master's thesis was researched particle properties especially by scanning electron microscope (SEM) and image analysis programs. Research included nine pigments with different particle size and shape. Pigments were analysed by two image analysis programs (INCA Feature and Poikki), Coulter LS230 (laser diffraction) and SediGraph 5100 (sedimentation). The results were compared to perceive the effect of particle shape to the performance of the analysers. Only image analysis programs gave parameters of the particle shape. One part of research was also the sample preparation for SEM. Individual particles should be separated and distinct in ideal sample. Analysing methods gave different results but results from image analysis programs corresponded even to sedimentation or to laser diffraction depending on the particle shape. Detailed analysis of the particle shape required high magnification in SEM, but measured parameters described very well the shape of the particles. Large particles (ecd~1 µm) could be used also in 3D-modelling which enabled the measurement of the thickness of the particles. Scanning electron microscope and image analysis programs were effective and multifunctional tools for particle analyses. Development and experience will devise the usability of analysing method in routine use.

Catalytic Wet Oxidation of Paper Mill Debarking Water

The objective of the research was to study the influence of temperature, oxygen pressure, catalysts loading and initial COD concentration of debarking wastewater on the pollutants during the catalytic oxidation. More importantly, how the addition of catalyst affects the wet oxidation process. The whole work was divided into two main sections, theoretical and experimental parts. The theoretical part reviews the pulp and paper industry from wood processing to paper production as well as operations that generate wastes. Treatment methods applicable for industrial pulp and paper mill effluents were also discussed. Wet oxidation and catalytic wet oxidation processes including mechanism, reactions, kinetics and industrial applications were previewed. In the experimental part, catalytic wet oxidation process were studied at 120-180°C, 0-10 bar oxygen pressure, 0-1 g/L catalyst concentration and 1000-3000 mg/L initial COD concentration. Responses, such as Chemical oxygen demand (COD), Total organic carbon (TOC), colour, lignin/tannin, Biochemical oxygen demand (BOD) and pH were measured. In the experiment, the best conditions occurred at 180°C, 10 bar, l g/L catalyst concentration and 3000mg/L initial COD. At these conditions; 74% COD, 97% lignin/tannin, 54% TOC, 90% colour were removed from the wastewater. pH was greatly reduced from 7 to 4.6. Lignin/tannin was removed most. Lignin/tannin showed linear dependency with colour during oxidation. Temperature made the most impact in reducing contaminants in debarked wastewater.

Globaalien toimijoiden kilpailuseuranta-analyysi paperipigmenttialalla

Työssä tarkastellaan paperipigmenttialaa ja globaaleja paperipigmenttitoimittajia. Työn tarkoituksena on selvittää merkittävät paperipigmenttivalmistajat ja heidän roolinsa kyseisellä toimialalla. Tärkeimpiä paperipigmenttejä ovat kalsiumkarbonaattipitoiset pigmentit, kaoliini ja talkki. Paperipigmenttien toimittajia on ympäri maailmaa. Toimialan kilpailu on kasvanut viimeisen kymmenen vuoden aikana ja globaalien toimittajien osuus on ollut merkittävää kilpailun kehityksessä. Paperiteollisuus on suurin paperimineraalien kuluttaja. Mineraalipohjaisilla paperipigmenteillä voidaan parantaa paperin laadullisia ominaisuuksia sekä vähentää tuotantokustannuksia. Paperipigmenttien kysyntä on riippuvainen paperiteollisuuden tarpeista. Paperipigmenttialan kehitys on vahvasti sidoksissa paperiteollisuuden rakenteen muutoksiin. Paperipigmenttialan sisäisessä kilpailussa globaalit yritykset ovat suunnan näyttäjiä. Kilpailua käydään sekä paikallisella että kansainvälisellä tasolla. Globaaleilla yrityksillä on suuremmat voimavarat vastata paperiteollisuuden tuomiin haasteisiin. Kilpailua käydään niin asiakkaista kuin raaka-ainelähteistä. Yrityksiltä vaaditaan entistä enemmän tiettyjä ominaisuuksia, kuten raaka-aineita, rahoituksellista voimaa ja osaamista pärjätäkseen globaalissa toimintaympäristössä.

Asiantuntijaorganisaation suorituskyvyn mittaus

Aineettoman pääoman katsotaan olevan merkittävä tekijä erityisesti yrityksen tulevaisuuden menestyksen kannalta. Johtamalla ja kehittämällä aineettomia resursseja varmistetaan se, että yritys menestyy ja säilyy elinvoimaisena myös tulevaisuudessa. Aineettoman pääoman johtaminen ja järjestelmällinen kehittäminen ja parantaminen edellyttävät ajantasaista ja käyttökelpoista tietoa yrityksen aineettomista resursseista. Suorituskyvyn mittausjärjestelmä voi toimia tällaisen tiedon lähteenä. Tämän tutkimuksen tavoitteena oli asiantuntijaorganisaation aineettoman pääoman suorituskyvyn mittaamisen viitekehyksen luominen ja sen soveltaminen yhteen case-organisaatioon. Suorituskykymittaristona tässä tutkimuksessa käytettiin tasapainotettua mittaristoa. Tutkimuksen tutkimusote oli toiminta-analyyttinen ja menetelmä kvalitatiivinen. Tutkimuksen tuloksia arvioitaessa huomataan, että aineettoman pääoman mittaaminen samalla mittaristolla aineellisen pääoman kanssa on haasteellista. Aineelliset tekijät korostuvat helposti aineettomien kustannuksella ja tämä voi aiheuttaa mittariston painopisteen kallistumisen aineellisen pääoman puolelle. Tapauskohtaista lisätarkastelua tarvitaan tulosten hyödynnettävyyttä arvioitaessa, mikä johtuu tutkimusotteesta ja menetelmästä. Tärkein yksittäinen tekijä aineettomaan pääoman suorituskyvyn mittauksessa on se, että organisaatio näkee aineettoman pääoman oman toimintansa kannalta kriittisenä tekijänä, joka on organisaation menestyksen kannalta elintärkeä ja jonka kehitykseen halutaan panostaa. Tämän havainnon jälkeen mittaristomallin valinta tehdään organisaation ja sen toimintojen perusteella.

Market Opportunities for Paper Industry in Radio Frequency Identification

The paper industry has been experiencing remarkable structural changes since paper demand growth has ceased and some markets are declining. One reason behind the declined demand is the Internet, which has partially substituted the newspaper as a source of information. Paper products alone can no longer provide livelihood, and the paper industry has to find new business areas. In this research, we studied radio frequency identification (RFID), and the market opportunities it could provide for paper industry. The research combined a quantitative industry analysis and qualitative interviews. RFID is a growing industry in the beginning of its life cycle, in which value chains and technologies still evolve significantly. The industry is going to concentrate on the future, and in the long term RFID-identifiers will probably be printed on paper substrate or directly onto products. Paper industry has the chance to enter the RFID industry, but it has to obtain the required competences, for example through acquisitions. The business potential RFID offers to paper industry is inadequate, and while reviewing new strategic options, the paper industry must consider more options, for example the entire printed intelligence.

Soveltuvuuden arviointiperusteet kansallisissa julkisissa hankinnoissa

Osallistuessaan julkisten hankintojen tarjouskilpailuun yritys pyrkii tekemään tarjouksen, jolla se voittaa kilpailun. Ennen tarjousten vertailua yrityksen soveltuvuus arvioidaan tarjoajien valinnassa. Tutkimuksen tavoite on selvittää miten yritys voi varmistaa tarjousvertailuun pääsyn. Tutkimusmenetelmänä on lainoppi. Empiirisessä osiossa aineistona ovat hankintailmoitukset ja -aineistot, joita analysoidaan kvalitatiivisen tutkimuksen keinoin. Lain, lainvalmisteluaineiston, oikeuskirjallisuuden ja oikeuskäytännön perusteella muodostetaan peilaavan vastauksen malli. Yritys varmistaa jatkoon pääsyn, kun se tarjouksessaan kuvaa resurssinsa peilaten hankintayksikön ilmoittamia vaatimuksia sekä toimittaa vaaditut liiteasiakirjat määräajassa. Aineiston perusteella mallin todetaan toimivan silloin, kun myös hankintayksikkö toimii mallin odotusten mukaan. Kun hankintayksikkö ei toimi mallin oletusten mukaisesti, yrityksen mallin mukaista toimintaa ei voi arvioida.

Sähköinen tarkastuslista rakennusteollisuuden laadunvalvonnan tukena

Rakennusteollisuus on tunnettu useita muita aloja hitaammasta uuden teknologian käyttöönotosta. Yleisesti käytössä on hyvin perinteinen paperia ja kynää hyödyntävä tiedontallennuskäytäntö. Paperin käytössä tiedon tallennusvälineenä on useita ongelmia kuten säilytettävyys ja hallittavuus, joista päästään eroon siirtymällä sähköiseen tiedon tallennukseen. Laadun varmistamiseksi voidaan käyttää tarkastuslistoja, jotka toimivat tarkastuksien suorittajan muistin tukena. Muutettaessa tarkastuslista sähköiseen muotoon, voidaan välttyä paperisen tarkastuslistan ongelmilta, kuten käsialan tunnistamiselta ja merkintätapojen vaihtelevuudelta. Tässä diplomityössä käsitellään rakennusteollisuuden laadunhallinnan nykytilaa sekä sähköisen tarkastuslistan käyttöä rakennusteollisuuden laadunvalvonnassa. Lisäksi esitellään prototyyppi sähköisestä tarkastuslistasta osana laadunvalvontaa. Sähköinen tarkastuslista toteutetaan dynaamisesti niin, että tarkastuslistojen pohjalta on mahdollista luoda käyttöliittymä kyseessä olevan listan mukaisesti päätelaitteelle. Sähköisen tarkastuslistan prototyyppi on toteutettu WWW-sovelluspalveluna (World Wide Web), joka mahdollistaa useiden erilaisten päätelaitteiden hyödyntämisen.

Kalman Filtering in Online Paper Quality Assessment

Controlling the quality variables (such as basis weight, moisture etc.) is a vital part of making top quality paper or board. In this thesis, an advanced data assimilation tool is applied to the quality control system (QCS) of a paper or board machine. The functionality of the QCS is based on quality observations that are measured with a traversing scanner making a zigzag path. The basic idea is the following: The measured quality variable has to be separated into its machine direction (MD) and cross direction (CD) variations due to the fact that the QCS works separately in MD and CD. Traditionally this is done simply by assuming one scan of the zigzag path to be the CD profile and its mean value to be one point of the MD trend. In this thesis, a more advanced method is introduced. The fundamental idea is to use the signals’ frequency components to represent the variation in both CD and MD. To be able to get to the frequency domain, the Fourier transform is utilized. The frequency domain, that is, the Fourier components are then used as a state vector in a Kalman filter. The Kalman filter is a widely used data assimilation tool to combine noisy observations with a model. The observations here refer to the quality measurements and the model to the Fourier frequency components. By implementing the two dimensional Fourier transform into the Kalman filter, we get an advanced tool for the separation of CD and MD components in total variation or, to be more general, for data assimilation. A piece of a paper roll is analyzed and this tool is applied to model the dataset. As a result, it is clear that the Kalman filter algorithm is able to reconstruct the main features of the dataset from a zigzag path. Although the results are made with a very short sample of paper roll, it seems that this method has great potential to be used later on as a part of the quality control system.

Kaukojäähdytysverkon rakennevaihtoehdot

Kaukojäähdytyksellä tarkoitetaan keskitetysti tuotetun jäähdytysenergian jakamista kiinteistöihin jakeluverkossa kiertävän kylmän veden välityksellä, eli kaukojäähdytys on ulkoistettu jäähdytysratkaisu. Jäähdytysenergiaa tarvitaan työtehon, viihtyisyyden ja sisäilman laadun parantamiseksi, sekä joidenkin prosessien tarpeisiin. Siinä missä perinteinen kiinteistökohtainen jäähdytysjärjestelmä tuottaa jäähdytysenergian sähköllä, käytetään kaukojäähdytyksessä jäähdytysenergian tuottamiseen sellaisia resursseja, jotka muuten jäisivät käyttämättä. Tästä syystä kaukojäähdytys vähentää merkittävästi hiilidioksidipäästöjä, jonka lisäksi kaukojäähdytys vähentää kylmäkoneissa käytettävien kylmäaineiden aiheuttamia kasvihuonekaasupäästöjä. Kaukolämpöverkkoa muistuttavan kaukojäähdytysverkon rakentaminen vaatii suuria investointeja. Nykyisin jakeluverkon rakenteena käytetään 2Mpuk- rakennetta, jonka todettiin olevan teknistaloudellisesti soveltuvin vaihtoehto Helsingin Energian kaukojäähdytysverkkoon. Myös PE 100 putkia voitaisiin käyttää PN 16 paineluokassa alle DN 300 kokoluokkaa vastaavissa johdoissa, ja PN 10 paineluokassa alle DN 400 johdoissa. Kaukolämpöverkon paineluokan valinta vaikuttaa oleellisesti investointikustannuksiin PE- putkilla ja joillekin alueille kannattanee rakentaa alemman paineluokan omaava erillisverkko PE- putkista. Happidiffuusion kautta PE- putkista pääsee jonkin verran happea verkkoon, mutta määrät ovat melko pieniä, eikä muitakaan teknisiä esteitä hyvin korroosiota kestävien PE- putkien käytölle ole. 2Mpuk- rakenteelle suurimman riskin aiheuttaa elementtien liitoskohdista teräsputken pinnalle pääsevä ulkopuolinen vesi. Koska kaukojäähdytysjohdot ovat lisäksi yleensä ympäristöä kylmempiä, kondensoivat ne vettä pinnallensa kaukolämpöjohdoista poiketen. Ulkopuolisen veden aiheuttamaa riskiä voitaisiin pienentää eristämällä liitoskohdat sähkömuhveilla. Verkoston rakentamiskustannuksia ja liikenteelle aiheutuvia haittoja voidaan vähentää ojattomia rakentamismenetelmiä, kuten suuntaporausta käyttämällä.

The effect of microfibrillated cellulose addition on drying shrinkage and dimensional stability of wood-free paper

Microfibrillated cellulose (MFC) is known to enhance strength properties of paper. Improved strength usually means increased bonding which is strongly connected to dimensional instability of paper. Dimensional instability is due to changes in moisture content of paper; when paper is moistened it expands and when dried, it shrinks. Hygroexpansion is linked to end-use problems and excessive drying shrinkage consumes strength potential. Effective use of materials requires controlling of these phenomena. There isn’t yet data concerning dimensional stability of papers containing MFC which restricts wider use of MFC. Main objective of the work was to evaluate dimensional stability of wood-free paper containing different amounts of MFC. Sheets were dried with different methods to see how drying strains effected on drying shrinkage and hygroexpansion. Also tensile strength was measured to find out the effect of MFC. Results were compared to sheets containing kraft fines and in some test points cationic starch was used alongside with MFC. MFC increased the dimensional instability of freely dried sheets. As the amounts of MFC increased the effects on dimensional stability became more severe. However the fineness of MFC didn’t play any important role. Both hygroexpansion and drying shrinkage were decreased with cationic starch addition. Prevention of drying shrinkage over powered the effects of additives on hygroexpansion. Tensile strength improved up till 7 % addition amount which could be set as the upper limit of MFC addition when paper preparation and tensile strength are concerned.

Kansainvälistyvässä ohjelmistoliiketoiminnassa valittavan kumppanin ominaisuudet ja kartoittaminen

Tämän pro gradu tutkielman tavoitteena oli selvittää ominaisuudet, joita ohjelmistoalan yrityksen kansainvälistymisessä tukevalla kumppanilla tulee olla. Tarkoituksena oli selvittää mainitut ominaisuudet yleisesti ja luoda työkalu, jonka avulla potentiaalisia kumppaneita on mahdollista arvioida. Tämän lisäksi ominaisuuksia tarkennettiin tutkielman empiirisessä osassa, jossa kansainvälisen kumppanin ominaisuuksia selvitettiin tapauskohtaisesti tutkielman kohdeyrityksen, CAD Oy:n tilanteessa. Tutkielma jakautuu teoreettiseen ja empiiriseen osaan. Ensimmäinen pohjautuu aikaisempaan tutkimukseen ja kirjallisuuteen kansainvälistymisestä, kohdemaiden valinnasta ja kumppanuuksista. Jälkimmäinen on laadullista tapaustutkimusta. Empiriassa selvitettiin CAD Oy:n kansainväliseltä kumppanilta vaadittavat ominaisuudet ja kartoitettiin naita ominaisuuksia omaavia potentiaalisia yhteistyökumppaneita tutkimuksen kohdemaista. Empiirinen tutkimus perustui kohdeyrityksen johdolle ja henkilöstölle tehtyihin haastatteluihin sekä verkkomateriaaliin. Empiiriseen tutkimukseen liitettiin kohdeyrityksen toiveesta myös kohdemaiden analyysia. Johtopaatoksena todettiin, ettei ole olemassa tiettyjä kriteereitä tai ominaisuuksia, joiden vaatimukset täyttämällä olisi mahdollista löytää sopiva kumppani jokaiseen tilanteeseen. Ominaisuudet on aina määriteltävä tapaus ja yrityskohtaisesti. Niihin vaikuttavat myös laajentumisen kohdemaan ominaispiirteet. Usein kumppanin toivotaan olevan luotettava, ja sen tulisi voida tarjota komplementaarista osaamista liittyen joko myyntiin ja markkinointiin tai teknologiseen osaamiseen. Sen on lisäksi tunnettava paikalliset toimintatavat ja kyettävä huolehtimaan asiakkaista ja heidän vaatimastaan tuesta. Erikoisvaatimuksia asettavat tuotteiden ominaisuudet ja lokalisointivaatimukset.

Hemicellulose extracted Kraft pulp as a raw material of paper

The transformation of a traditional pulp mill into an integrated forest biorefinery utilizing wood-derived biomass presents a promising opportunity for enterprise revival of the pulp and paper industry by offering new sources of revenue and significantly improved industry profitability. One proposed next generation process step for an integrated forest biorefinery is the extraction of hemicelluloses, allowing the co-production of pulp and ethanol or chemicals. The extraction of hemicelluloses, however, will likely have downstream effects on pulp quality. In the literature survey an overview of the integrated forest biorefinery and possible next generation technologies implementable in such facility were reviewed. Moreover, some hemicellulose extraction methods suitable for the co-production of pulp and hemicellulose products were looked into in more detail. Also, an overview on the significance of pulp’s hemicellulose content on papermaking properties of pulp fibers was made. In the literature it is stated that the hemicellulose content of pulp affects on many papermaking properties of pulp fibers, hornification and paper strength properties in particular. In the experimental part the goal was to investigate what effects alkaline hemicellulose extraction after bleaching has on the papermaking properties of birch Kraft pulp. It was discovered that tested pulps, normal and hemi-poor birch Kraft pulp, were different in many ways regarding to pulp properties. Differences were observed in both physical and chemical characteristics. Furthermore, clear distinctions were seen in tested paper properties, especially in strength properties, between the handsheets made from hemi-poor or normal birch Kraft pulp. Hemi-poor and normal birch Kraft pulps were also compared as a raw material of laboratory made copy paper. Based on this comparison, usage of hemi-poor birch pulp as the raw material of copy paper does not drastically deteriorate its quality.