Kuivatuksen hallintaparametrien vaikutus sellun paperiteknisiin ominaisuuksiin

Sellun kuivatuksesta ei löydy paljoa tutkimustietoa. Työn tarkoituksena on antaa lyhyt teoriakuvaus sellun kuivatuksesta, kuivatukseen vaikuttavista tekijöistä jasellun kuivatuksen vaikutuksesta sellun laatuun. Käytännön osassa tutkittiin kuivauskoneen poikkiradan hienoainepitoisuuden ja vetolujuussuhteiden vaihtelua, suihkusuhteiden, kenkäpuristimen viivakuorman sekä paalipuristimen puristusvoimanvaikutusta sellun paperiteknisiin ominaisuuksiin. Sellun kuivauskone koostuu perälaatikosta, viiraosasta, puristinosasta sekä kuivausosasta.Perälaatikon tehtävä on syöttää massa tasaisesti viiraosalle. Viiraosalla poistuu suurin osa vedestä (noin 94 %) ja viiraosalla tapahtuu pohjan muodostus. Tässä työssä tutkittu suihkusuhde on yksi rainan muodostukseen vaikuttava tekijä. Puristinosalla voidaan sellun ominaisuuksiin vaikuttaa puristuksen voimalla ja kestolla ja tätä työssä tutkittiin kenkäpuristimen viivakuormaa muuttamalla. Varsinainen kuivatus voi tapahtua joko kuumia sylinteripintoja tai ilmaa hyödyntäen. Kuivauskoneen jälkeen on leikkuri, paalauspöytä ja paalipuristin. Paalipuristuksen vaikutusta sellun ominaisuuksiin tutkittiin keventämällä paalipuristusta nykyisestä.

Kuivatusmenetelmien vaikutus heatset offset- ja syväpainetun SC-paperin laatuun

Työssä tutkittiin heatset offset- ja syväpainetun SC-paperin painojäljen laatua, kun koepaperikoneella valmistetun SC-paperin valmistuksessa käytettiin eri kuivatus-menetelmiä. Erityisesti kiinnostus kohdistui eri kuiva-ainepitoisuuksissa käytetyn ilmakuivatuksen aiheuttamiin painojäljen laatuvaikutuksiin. Painojäljen lisäksi työssä tarkasteltiin pohjapaperin ominaisuuksia kuivatuksen jakalanteroinnin jälkeen. Perinteisen sylinterikuivatuksen kuivatuskapasiteettia voidaan nostaa kuivattamalla paperia kuuman ilman avulla, jolloin paperin haihdutusnopeus nousee yli viisinkertaiseksi sylinterikuivatukseenverrattuna. Ilmakuivatus voidaan sijoittaa välittömästä kuivatusosan alkuun ennen ensimmäistä kuivatussylinteriä tai korkeampaan kuiva-ainepitoisuuteen sylinterikuivatuksen keskelle. Kuivattua paperia tarkasteltaessa kuuman ilman avulla kuivatun paperin ominaisuudet poikkesivat huokoisuuden ja öljynabsorption suhteen sylinterikuivatusta paperista sekä heatset offset- että syväpainopaperilla. Kalanterointi tasoitti koepisteiden välisiä muutoksia. Kalanteroidusta paperista havaittiin, että ilmakuivatuksen sijoittuminen välittömästi puristimen jälkeen kasvatti paperin molempien pintojen opasiteettia. Vastaavasti paperin tiheys kasvoi, kun paperia kuivattiin kuumalla ilmalla sekä ennen sylinterikuivatusta että sylinterikuivatuksen keskellä. Yhteistä ilmakuivatuksen käytölle kaikissa koepisteissä oli paperin huokoisuuden pieneneminen. Heatset offsetpainoprosessissa käytettävä kostutusvesi asettaa paperin kuitu-karhenemiselle vaatimuksia. Tutkimuksessa havaittiin, että puristimen jälkeen sijoitettu ilmakuivatus pienensi paperin taipumusta karhentua painoprosessissa. Muiden ominaisuuksien osalta paperin kuivatus kuuman ilman avulla yhdessä sylinterikuivatuksen kanssa ei jättänyt paperiin sellaisia jälkiä, jotka näkyisivät heatset offset- ja syväpainetun SC-paperin painojäljessä verrattuna kokonaan yksiviira-vientisesti sylinterikuivattuun paperiin.

Sahojen energiajärjestelmien kehittäminen

Tyypillisesti sahoilla tarvittava lämpö tuotetaan omalla lämpölaitoksella, jossa hyödynnetään sahalla syntyviä sivutuotteita kuten kuorta ja purua. Lämmöntuotantoon ei yleensä käytetä lainkaan öljyä. Jos lämpölaitoksen teho ei riitä tai lämmöntuotannossa syntyy katkoksia, tyydytään rajoittamaan tuotantoa tai annetaan sahatavaran laadun kärsiä. Diplomityössä etsitään taloudellisesti kannattavia konsepteja, joilla voidaan parantaa lämmöntuotannon varmuutta sahoilla. Työssä tarkastellaan sahoja kolmessa eri kokoluokassa, kattaen yleisimmät sahalaitokset. Koska diplomityöhön ei otettu malliksi mitään tiettyä sahaa, määritettiin em. kolmelle kokoluokalle materiaali- ja energiavirrat yleisten tunnuslukujen perusteella. Lisäksi sahoille määritettiin kuivaustiedot, kun kaikilla sahoilla oletettiin olevan ainoastaan kamarikuivaamoita. Sahojen käyttämä kuori on kosteaa, ja se asettaa käytettävälle polttotekniikalle korkeat vaatimukset. Kuoren lämpöarvoa voidaan parantaa kuivattamalla sitä ennen polttoa erillisessä kuivurissa. Diplomityössä tarkastellaan suoraa ja epäsuoraa kuivatusta, joista molemmat perustuvat kiertoleijutekniikkaan. Suorassa kuivatuksessa hyödynnetään kattilasta saatavia savukaasuja, kun taas epäsuorassa kuivatuksessa lämmönlähteenä käytetään kuuma vettä. Molempien kuivatuskonseptien osalta käydään läpi toimintaperiaate ja kytkentä lämpölaitokseen, sekä lasketaan lämmöntuotannon omakustannushinta. Lisäksi tarkastellaan suoran kuivatuksen asentamista nykyiseen kostean polttoaineen laitokseen. Kuoren kuivatuksen lisäksi arvioidaan kuumavesikattilan käyttöä sahoilla ja sahatavaran kuivauksessa tarvittavan erillisen höyrynkehityksen korvaamista kuumavesiakulla. Lopuksi diplomityössä tarkastellaan pienimuotoista sähköntuotantoa sahojen lämpölaitosten yhteydessä ja sen kannattavuutta. Tarkasteltavia tekniikoita ovat ORC –tekniikka sekä höyrykone.

Dewatering of hard-to-dewater pulps

Nanocellulose has much potential for enhancing the tensile strength of paper but it slows down significantly drainage, restricting its use in industrial scale. Main objective of the work was to find ways to improve the dewatering of nanocellulose-containing papers. The effects of cationic potato starch, microparticle system and filler addition on dewatering and such key properties as formation, tensile strength and air permeance of manufactured paper were studied. Test points had 0, 4 or 8 % CNF and 0, 15 or 30 % PCC content. Based on earlier studies, 25 mg/g starch dosage was added to some test points. Modern microparticle system, consisted of cationic polyacrylamide and amorphous silica, was used in few test points. Dosages for both components were 0.3 and 0.6 mg/g, following the recommendations of the supplier. Also, the influences of CNF and filler on drying behaviour after different stages (drainage, wet pressing and cylinder drying) were estimated. Following trends were observed. Starch does not have unambiguous influence on dewatering. In some cases, it improved drainage slightly but effects on the properties of end product were discovered small. Filler quickened dewatering but large proportions were noticed to be detrimental for the drainage, air permeance and tensile strength. Microparticle system improved drainage notably, especially if CNF dosage was high. In addition, microparticle system increased tensile strength and decreased air permeance. However, its effects on formation were detrimental. Dewatering of nanocellulose-containing furnishes is treatable up to a certain point. In the end, such drainage times that were measured from test points which consisted only of pure kraft pulps are awkward to reach.

Maatalousalueiden kosteikkojen, luonnon monimuotoisuuden ja suojavyöhykkeiden yleissuunnitelma : Kauhava

Maaseudun perinteinen maisema ja luonto ovat muotoutuneet vuosisatojen aikana erilaisten maankäyttötapojen tuloksena. Perinteiset maankäyttömuodot, kuten laidunnus ja niitto, ovat luoneet näille alueille tunnusomaisen kasvi- ja eläinlajiston. Maatalouden tarjoamissa elinympäristöissä elää noin neljäsosa Suomen luonnonvaraisista eliölajeista. Viime vuosikymmenten aikana maisema on kuitenkin muuttunut yksipuolisemmaksi ja luonnon monimuotoisuus vähentynyt maatalousympäristössä. Kuivatus on vähentänyt vesistöihin ja luonnon uomiin kuuluneita kosteikkoja ja tulva-alueita. Samalla maatalousalueilta huuhtoutuvat ravinteet ja kiintoaineet kuormittavat vesistöjä. Maatalousympäristöä hoitamalla voidaan vähentää tuotantotoiminnan haitallisia vesistövaikutuksia sekä palauttaa luonnon monimuotoisuutta ja maisemallisia arvoja. Luonnon monimuotoisuudella tarkoitetaan kaikkien eliölajien sekä niiden elinympäristöjen ja elottoman luonnon moninaisuutta. Kauhava on perinteikästä maatalousaluetta. Kauhavalle laadittiin vuosien 2011–2012 aikana MMM:n määrärahalla maatalousalueiden monivaikutteisten kosteikkojen, luonnon monimuotoisuuden ja suojavyöhykkeiden yleissuunnitelma. Suunnittelualue, jolle kartoitus keskittyi, sijoittui Alahärmän ja Ylihärmän alueelle. Tuomisillan (valtatie 19) ja Voltin väliselle alueelle sekä tästä alueesta länteen sijaitseville maatalousalueille sekä kansainvälisesti arvokkaalle lintualueelle (IBA049) Kauhavan alajoelle. Hankkeessa Kauhavalla kartoitettiin18 luonnon monimuotoisuuskohdetta ja viisi mahdollista monivaikutteisen kosteikon paikkaa. Suojavyöhykkeiden tarvetta kartoitettiin Lapuanjoen rannoilla sekä maanomistajien yhteydenottojen perusteella koko Kauhavan alueella. Kohteille annettiin toimenpidesuosituksia, joita maanomistajat voivat halutessaan toteuttaa. Hoidon rahoittamiseksi ehdotettiin kohteille sopivaa maatalouden erityistukimuotoa.

Översiktsplan för våtmarker, skyddszoner och naturlig mångfald i jordbruksområden : Vörå

Maaseudun perinteinen maisema ja luonto ovat muotoutuneet vuosisatojen aikana erilaisten maankäyttötapojen tuloksena. Perinteiset maankäyttömuodot, kuten laidunnus ja niitto, ovat luoneet näille alueille tunnusomaisen kasvi- ja eläinlajiston. Maatalouden tarjoamissa elinympäristöissä elää noin neljäsosa Suomen luonnonvaraisista eliölajeista. Viime vuosikymmenten aikana maisema on kuitenkin muuttunut yksipuolisemmaksi ja luonnon monimuotoisuus vähentynyt maatalousympäristössä. Kuivatus on vähentänyt vesistöihin ja luonnon uomiin kuuluneita kosteikkoja ja tulva-alueita. Samalla maatalousalueilta huuhtoutuvat ravinteet ja kiintoaineet kuormittavat vesistöjä. Maatalousympäristöä hoitamalla voidaan vähentää tuotantotoiminnan haitallisia vesistövaikutuksia sekä palauttaa luonnon monimuotoisuutta ja maisemallisia arvoja. Luonnon monimuotoisuudella tarkoitetaan kaikkien eliölajien sekä niiden elinympäristöjen ja elottoman luonnon moninaisuutta. Vöyri on perinteikästä maatalousaluetta. Vöyrille laadittiin vuosien 2012–2013 aikana MMM:n määrärahalla maatalousalueiden monivaikutteisten kosteikkojen, luonnon monimuotoisuuden ja suojavyöhykkeiden yleissuunnitelma. Suunnittelualue, jolle kartoitus keskittyi, sijoittui Vöyrin valtakunnallisesti arvokkaalle maisema-alueelle. Hankkeessa Vöyrillä kartoitettiin 57 luonnon monimuotoisuuskohdetta ja kaksi mahdollista monivaikutteisen kosteikon paikkaa. Suojavyöhykkeiden tarvetta kartoitettiin Vöyrinjoen rannoilla. Maanomistajien yhteydenottojen perusteella kohteita kartoitettiin koko Vöyrin kunnan alueella. Kohteille annettiin toimenpidesuosituksia, joita maanomistajat voivat halutessaan toteuttaa. Hoidon rahoittamiseksi ehdotettiin kohteille sopivaa maatalouden erityistukimuotoa.

Maatalousalueiden kosteikkojen ja luonnon monimuotoisuuden yleissuunnitelma : Kuortane

Maaseudun perinteinen maisema ja luonto ovat muotoutuneet vuosisatojen aikana erilaisten maankäyttötapojen tuloksena. Perinteiset maankäyttömuodot, kuten laidunnus ja niitto, ovat luoneet näille alueille tunnusomaisen kasvi- ja eläinlajiston. Maatalouden tarjoamissa elinympäristöissä elää noin neljäsosa Suomen luonnonvaraisista eliölajeista. Viime vuosikymmenten aikana maisema on kuitenkin muuttunut yksipuolisemmaksi ja luonnon monimuotoisuus vähentynyt maatalousympäristössä. Kuivatus on vähentänyt vesistöihin ja luonnon uomiin kuuluneita kosteikkoja ja tulva-alueita. Samalla maatalousalueilta huuhtoutuvat ravinteet ja kiintoaineet kuormittavat vesistöjä. Maatalousympäristöä hoitamalla voidaan vähentää tuotantotoiminnan haitallisia vesistövaikutuksia sekä palauttaa luonnon monimuotoisuutta ja maisemallisia arvoja. Luonnon monimuotoisuudella tarkoitetaan kaikkien eliölajien sekä niiden elinympäristöjen ja elottoman luonnon moninaisuutta. Kuortane on perinteikästä maatalousaluetta ja alueella on kiinnostusta Kuortaneenjärven ja muiden vesistöjen tilan parantamiseen. Kuortaneelle laadittiin vuosien 2010–2011 aikana MMM:n määrärahalla maatalousalueiden monivaikutteisten kosteikkojen ja luonnon monimuotoisuuden yleissuunnitelma. Hankkeessa Kuortaneelta kartoitettiin 28 luonnon monimuotoisuuskohdetta ja neljä mahdollista monivaikutteisen kosteikon paikkaa. Kohteille annettiin toimenpidesuosituksia, joita maanomistajat voivat halutessaan toteuttaa. Hoidon rahoittamiseksi ehdotettiin kohteille sopivaa maatalouden erityistukimuotoa.

Kirjallisuusselvitys kierrätyskartonkilistan kuivatustekniikoista

Jatkuvasyöttöisen kartonkilistan kuivattamisen tekniset menetelmät

Kartongin käyristymiseen vaikuttavat tekijät ja niiden hallinta valmistusprosessissa

Työssä selvitettiin uuden kostutuslaitteen toimivuutta kartongin käyristymisen hallinnassa. Työn tavoitteena oli löytää kostutuslaitteelle energiatehokas ja käyttäjäystävällinen ajotapa. Lisäksi pyrittiin etsimään tärkeimmät kartongin käyristymiseen vaikuttavat prosessimuuttujat ja selvittämään voidaanko niitä hyödyntää käyryyden hallinnassa. Työssä tutkittiin myös kostutuslaitteen käytön vaikutuksia kartongin muihin tärkeisiin ominaisuuksiin, jotta saataisiin selville miten uusi tuote eroaisi referenssituotteesta. Kirjallisuusosassa selvitetään, mitkä tekijät vaikuttavat kartongin käyristymiseen ja miten käyristymistä pystytään hallitsemaan. Kirjallisuusosassa käsitellään myös, miten kartongin käyristymiseen tarvittavat epäsymmetriset mittamuutokset kartongin rakenteessa syntyvät lähtien kosteuden vaikutuksista aina yksittäisten kuitujen tasolta koko kartongin rakenteeseen asti. Kokeellisessa osassa selvitetään Inkeroisten Kartonkitehtaan kartonkikoneella ajettujen koeajojen avulla toimivaa ajotapaa kostutuslaitteelle ja eri prosessimuuttujien vaikutusta käyristymiseen. Koeajoissa tutkittiin epäsymmetrisen kostutuksen, kuivatuksen, sitoutuneisuuden, sekä kuituorientaation vaikutuksia kartongin käyristymiseen. Koeajojen perusteella merkittävimmiksi tekijöiksi kartongin käyristymiseen osoittautuivat epäsymmetrinen kostutus sekä kuivatus. Muiden tekijöiden vaikutus kartongin käyristymiseen jäi vähäiseksi tai liian epäselväksi, jotta olisi voitu osoittaa, että muutos kartongin käyryydessä johtuisi nimenomaan kyseisen tekijän muutoksesta. Verrattaessa uutta tuotetta referenssituotteeseen kartongin pinta- tai lujuusominaisuuksissa ei havaittu tapahtuvan merkittävää muutosta, kun selkäkerroksen pintaliimaus korvattiin sumukostutuksella.

Opas ojitusyhteisölle uoman kunnossapito- ja peruskorjaushankkeeseen

Suomen pelloista pääosa on ojitettu jo ennen 1970-lukua ja tällä hetkellä viljelyksessä oleva peltopinta-ala on ainakin kertaalleen peruskuivatettu. Vesihallinto perustettiin vuonna 1970 ja kuivatustehtävät siirtyivät maanviljelysinsinööripiireistä vesipiireille, jonka jälkeen ojituksia tehtiin taas runsaammin. Nykyiset ojitustoimitushakemukset, joita tehdään ELY-keskuksille, ovat selvästi vähentyneet 1990-luvun jälkeen ja tänä päivänä tehtävät toimenpiteet ovat lähinnä ojitusten kunnostuksia sekä peruskorjauksia. Peltoalueilla tehtävät ojitushankkeet koskettavat usein monia maanomistajia ja isoissa hankkeissa tarvitaan maanomistajien kesken hyvää yhteistyökykyä, osaamista ja halua toteuttaa hanke niin, että siitä on mahdollisimman suuri hyöty kaikille ojitusyhteisön jäsenille. Ojitusyhteisön kokouksista ilmoitetaan yleensä paikallisessa lehdessä ja näissä kokouksissa päätetään niistä toimista, joihin hankkeessa ryhdytään. Osallistumalla näihin kokouksiin pääsee ojitusyhteisön jäsen vaikuttamaan toimitsijoiden valintaan ja niihin toimenpiteisiin, joita hankkeessa tullaan tekemään. Vesien suojelun ja vesistön hoidon tarpeissa on tapahtunut muutoksia. Kunnossapidossa on otettava huomioon kuivatusalueen ja sen alapuolisen vesistön veden laatu ja kuivatusalueeseen kuuluvien uomien luonnonarvojen säilyttäminen. Vesilain mukaan luonnontilaisen kaltaiseksi muuttuneen ojan kunnossapito voi edellyttää uutta suunnitelmaa ja ojitustoimitusta. Uomien perkauksesta aiheutuvien vedenlaatu- ja muiden haittojen vähentämiseksi on kehitetty ns. luonnonmukaisen vesirakentamisen toimenpiteitä, joita voidaan soveltaa uoman kunnossapidossa. Ojitushankkeiden toimitsijoilla on tulevaisuudessa yhä suurempi vastuu hankkeen etenemisestä ja hankkeen valmistumisen jälkeen uomien kunnossapidosta. Muuttuneen käytännön ja vesilain uudistusten vuoksi katsottiin, että ojitushankkeiden toimitsijoilla tulisi olla oma ajan tasalla oleva opas, mistä löytyy toimitsijalle kuuluvat tehtävät. Tähän oppaaseen on koottu ojitusyhteisön toimitsijan tehtävät uoman kunnossapito- ja peruskorjaushankkeen aikana sekä hankkeen valmistumisen jälkeiset tehtävät.

Maatalousalueiden kosteikkojen, luonnon monimuotoisuuden ja suojavyöhykkeiden yleissuunnitelma, Laihia

Maaseudun perinteinen maisema ja luonto ovat muotoutuneet vuosisatojen aikana erilaisten maankäyttötapojen tuloksena. Perinteiset maankäyttömuodot, kuten laidunnus ja niitto, ovat luoneet näille alueille tunnusomaisen kasvi- ja eläinlajiston. Maatalouden tarjoamissa elinympäristöissä elää noin neljäsosa Suomen luonnonvaraisista eliölajeista. Viime vuosikymmenten aikana maisema on kuitenkin muuttunut yksipuolisemmaksi ja luonnon monimuotoisuus vähentynyt maatalousympäristössä. Kuivatus on vähentänyt vesistöihin ja luonnon uomiin kuuluneita kosteikkoja ja tulva-alueita. Maatalousympäristöä hoitamalla voidaan palauttaa luonnon monimuotoisuutta ja maisemallisia arvoja. Luonnon monimuotoisuudella tarkoitetaan kaikkien eliölajien sekä niiden elinympäristöjen ja elottoman luonnon moninaisuutta. Laihia on perinteikästä maatalousaluetta. Laihialle laadittiin vuosien 2014-2015 aikana MMM:n määrärahalla maatalousalueiden monivaikutteisten kosteikkojen, luonnon monimuotoisuuden ja suojavyöhykkeiden yleissuunnitelma. Suunnittelualue, jolle kartoitus keskittyi, sijoittui maatalousvaltaiselle alueelle Laihianjoen molemmin puolin. Hankkeessa Laihialla kartoitettiin luonnon monimuotoisuuskohteita, mahdollisia monivaikutteisten kosteikkojen paikkoja sekä suojavyöhykkeiden tarvetta. Kohteille annettiin toimenpidesuosituksia, joita maanomistajat voivat halutessaan toteuttaa.