Tiedotteet Yhteystiedot
PL 62 (Viikinkaari 11)
00014 Helsingin yliopisto

mmtdk-hallinto(at)helsinki.fi
mmtdk-opintoasiat(at)helsinki.fi

Flamma

Facebook

Instagram University of Helsinki

Puuraaka-aineen ominaisuuksien kontrollointi mahdollistaa painopaperien laadun parantamisen

Painopaperit ovat pitkään olleet Suomen metsäteollisuuden päätuote. MMM Mikko Havimo tutkii Helsingin yliopistossa 1.10.2010 tarkastettavassa väitöskirjassaan painopapereiden ominaisuuksien ja taloudellisuuden parantamista trakeidien poikkileikkausdimensioita ja puun viskoelastisuutta kontrolloimalla.

Havimon tutkimustulosten avulla voidaan arvioida eri raaka-aineluokkien soveltuvuutta paperintekoon. Esimerkiksi haluttaessa hyvän vetolujuuden omaavaa paperia saadaan paras lopputulos ohutseinäisillä kevätpuutrakeideilla. Toisaalta taas repäisylujuutta voidaan parantaa lisäämällä paperiin paksuseinäisiä kesäpuutrakeideja. Tällä hetkellä tällaista kontrolloitua sekoittamista ei kuitenkaan tehdä, ja paperinteossa käytetty massa sisältää sekalaisen määrän erilaisia trakeideja. Vastaavasti puun viskoelastisuus vaikuttaa energiankulutukseen mekaanisessa massavalmistuksessa, joten lajittelemalla puuraaka-ainetta viskoelastisuuden mukaan voitaisiin energiankulutusta alentaa.

Paperin ominaisuuksien parantaminen tai mekaanisen massanvalmistuksen energiankulutuksen alentaminen kontrolloimalla raaka-aineen ominaisuuksia ovat lupaavia menetelmiä. Kontrolloinnin tutkiminen kokeellisesti on kuitenkin erittäin kallista, sillä se vaatii joko laajoja laboratoriokokeita tai jopa tehdasmittakaavan koeajoja. Havimo tutkikin trakeidien poikkileikkausdimensioiden kontrollointia simulaatioiden avulla.

- Väitöstutkimuksessa kehitettiin menetelmiä simuloida eri kontrollointimenetelmien vaikutusta raaka-aineluokkien ominaisuuksiin. Tavoitteena oli luoda sisäisesti mahdollisimman homogeenisia luokkia, jotka kuitenkin eroaisivat merkittävästi muista luokista. Simulaatioden mukaan trakeidien erottelu kevätpuu- ja kesäpuutrakeideihin antoi tällaisia merkittävästi toisistaan eroavia luokkia. Muut luokittelumenetelmät, kuten jakaminen luokkiin puun koon mukaan, antoivat huomattavasti heikompia tuloksia, Mikko Havimo kertoo.

Pienillä parannuksilla suuria energiasäästöjä

Kirjallisuustutkimuksen mukaan puun viskoelastisuus vaikuttaa energiankulutukseen mekaanisessa massanvalmistuksessa. Koska mekaaninen massanvalmistus on erittäin energiaintensiivinen menetelmä, pienetkin parannukset energiataloudessa johtavat suuriin säästöihin.

- Puuraaka-aineen luokitteleminen viskoelastisuuden mukaan on lupaava menetelmä, mutta jatkossa tulisi keskittyä viskoelastisten ominaisuuksien vaihtelun kartoittamiseen puulajien sisällä. Tällä hetkellä vaihtelu tunnetaan huonosti, sillä tutkimukset ovat keskittyneet eroihin puulajien välillä, väittelijä sanoo.

Jatkossa tulisi keskittyä kehittämään menetelmiä kevät- ja kesäpuukuitujen erottelemiseen massanvalmistuksen jälkeen. Tällaisia menetelmiä, esimerkiksi hydrosykloneja, on jo tutkittu laboratoriomittakaavassa, mutta ne ovat osoittautuneet energiatehokkuudeltaan huonoiksi ratkaisuiksi.

- Laitteistoja kehittämällä energiatehokkuutta voitaneen parantaa, joten jatkotutkimukset kannattaisi suunnata laitteistojen kehittämiseen Havimo pohtii.

MMM Mikko Havimo väittelee 1.10.2010 kello 12 Helsingin yliopiston maatalous-metsätieteellisessä tiedekunnassa aiheesta "Variation in tracheid cross-sectional dimensions and wood viscoelasticity – extent and control methods" (Trakeidien poikkileikkausdimensioiden ja puun viskoelastisuuden vaihtelu – laajuus ja kontroillointimenetelmät). Väitöstilaisuus järjestetään Viikin tiedekampuksella EE-talon Walther-salissa ( Agnes Sjöbergin katu 2). Vastaväittäjänä on professori Leena Paavilainen Metsäntutkimuslaitoksesta. Väitöskirja julkaistaan Dissertationales Forestales -sarjassa. Se on myös luettavissa verkossa.

Lisätiedot: Mikko Havimo, 09-191 58183, mikko.havimo@helsinki.fi

Kuva: Juha Rikala