Abstrakti
Työssä tutkittiin paperin rakenteen vaikutusta märän rainan lujuuksiin ajamalla uudelleen kostutettuja tehdasvalmisteisia paperirullia ajettavuuspilotissa. Tutkimusta varten kehitettiin uusi kostutusmenetelmä, jolla päästiin paperikoneen puristin- ja alkukuivatusosan kuiva-ainepitoisuuksiin. Lisäksi yksi koesarja ajettiin tasoviiratyyppisellä pilotpaperikoneella, jossa märän rainan lujuus mitattiin suoraan puristinosalla. Laboratoriomittaisiin menetelmiin verrattuna käytetyt menetelmät tarjoavat realistisemman ympäristön lujuusmittauksille.
Tulosten mukaan formaation ollessa hyvä, kuten se tyypillisesti on moderneilla paperikoneilla, formaation edelleen parantaminen ei paranna märän rainan lujuusominaisuuksia. Vain jos formaatio on huono, kuten se voi olla tasoviiratyyppisillä koneilla, formaation parantaminen lisää märän paperin vetolujuutta ja vetojäykkyyttä. Kuituorientaatiolla on sitä vastoin voimakas vaikutus edellä mainittuihin ominaisuuksiin. Mielenkiintoinen havainto oli se, että orientaatioprofiililla z-suunnassa ei ole vaikutusta märän rainan lujuusominaisuuksiin, jos keskimääräinen kuituorientaatio pysyy vakiona. Tästävoidaan päätellä, että märän rainan lujuuden kannalta ei ole väliä ajetaanko paperikonetta ali- vai yliperällä.
Formaatio vaikuttaa märkien ja kuivien papereiden vetolujuusvaihteluun. Vaikutus riippuu formaation mittakaavasta ja paperin kuiva-ainepitoisuudesta. Märissä papereissa suurimittakaavaisella formaatiolla on voimakkain vaikutus ja kuivissa papereissa pienimittakaavaisella. Lisäksi näyttää siltä, että mitä huonompi formaatio on sitä alemmassa kuiva-ainepitoisuudessa lujuusvaihtelu formaation vaikutuksesta alkaa. Sitä vastoin kuituorientaatiolla ei ole vaikutusta vetolujuusvaihteluun.
Kuivan paperin lujuutta voidaan kuvata ääriarvojakaumalla, kuten esimerkiksi kaksiparametrisella Weibull-jakaumalla. Sitä vastoin märän paperin vetolujuus on normaalijakautunut, joten märällä paperilla ei ole "weak-link" -ominaisuutta (katkeaminen heikoimmasta kohdasta) eikä "weak-link scaling" -ominaisuutta (pienen näytekappaleen lujuus on suurempi kuin suuremman näytteen). Lisäksi suuretkaan viat eivät haittaa märän rainan ajettavuutta puristin- ja alkukuivatusosalla, ainakaan jos viat eivät ole aivan radan reunassa.
Julkaisun otsikon käännös | Rainan rakenteen vaikutus märän rainan ajettavuuteen |
---|---|
Alkuperäiskieli | Englanti |
Pätevyys | Tohtorintutkinto |
Myöntävä instituutio |
|
Valvoja/neuvonantaja |
|
Kustantaja | |
Painoksen ISBN | 978-952-60-4568-9 |
Sähköinen ISBN | 978-952-60-4569-6 |
Tila | Julkaistu - 2012 |
OKM-julkaisutyyppi | G4 Monografiaväitöskirja |
Tutkimusalat
- ajettavuus
- formaatio
- lujuusjakauma
- lujuusominaisuudet
- märkä raina
- orientaatio
- paperikone
- rakenne