Yleistä
Pintaliimaus
Pigmentointi
Päällystys
Rullaukset
Kalanterointi
Pituusleikkaus
Arkitus
Rullan käsittely

Yleistä

Paperi- tai kartonkikoneen jälkeen tehtävä jälkikäsittely riippuu suuresti valmistettavasta lajista ja sen vaatimuksista. Kaikille lajeille tehdään tyypillisesti:

• pituusleikkaus
• tarvittavat rullaukset

Lisäksi tuote voidaan vaatimuksista riippuen:

• Pintaliimata. Pintaliimausta käytetään hienopapereille, päällystettäville raakapapereille ja kartongeille.
• Päällystää. Päällystystä käytetään esimerkiksi aikakauslehtipapereille (LWC, MWC) sekä eräille kartongeille.
• Kalanteroida. Päällystämättömät SC-lajit on jälkikäsitelty kalanteroimalla.
• Päällystää muovi- tai alumiinikalvolla. Näin tehdään eräiden nestepakkauskartonkien tapauksessa.

Paperin ja kartongin pintakäsittelymenetelmät voidaan jakaa pintaan siirtyvän aineen määrän ja pintakäsittelyaineen koostumuksen mukaan kolmeen eri menetelmään :

• pintaliimaus
• pigmentointi
• päällystys

Lisätietoa paperilajeista saat tästä ja kartonkilajeista tästä .

Pintaliimaus

Pintaliimauksen tavoitteena on parantaa paperin tai kartongin lujuusominaisuuksia, kuten sisäistä lujuutta (palstautumislujuus ) tai pintalujuutta . Pintaliimausta käytetään hienopapereille, päällystettäville raakapapereille ja kartongeille.

Pintaliimauksessa lisätään kuitujen välisiä sidoksia vesiliukoisilla polymeereillä, usein tärkkelyksellä . Pintaliimauksen koneet on sijoitettu niin kauas kuivatusosalle, että paperi tai kartonki on riittävän kuivaa kestämään liimauksen. Pintaliiman lisäyksen jälkeen rainaa kuivatetaan. Vesi poistuu tärkkelysliuoksesta ja erittäin lujat vetysidokset muodostuvat tärkkelyksen ja muiden väliaineiden välille. Tällöin tärkkelys toimii liimana.

Pintaliimaus suoritetaan tavallisesti paperikoneessa filmiliimapuristimessa ja kartonkikoneissa lammikkoliimapuristimissa :

• Lammikkoliimapuristinyksikkö muodostuu kahdesta pyörivästä telasta, joiden väliin applikoidaan liima-ainelammikko. Paperirata ohjataan lammikon lävitse nippiin, jossa päällyste puristetaan rataan. Lammikkoliimauksen tärkein ominaisuus on sillä saavutettava tärkkelyksen hyvä tunkeuma, mikä on tavoitteena sisäisen lujuuden lisäämisessä. Lammikkoliimapuristimella ei juuri päästä yli 1000 m/min ajonopeuksiin. Menetelmää käytetään nykyään lähinnä kartongeilla.
• Paperin pintaliimaus tehdään yleensä filmiliimapuristuksella . Filmiliimapuristuksessa pintaliimafilmi applikoidaan urasauvalla nippitelan pinnalle, josta se siirretään paperiin telojen välisessä nipissä. Filmin määrä määräytyy lähinnä urasauvan profiilin ja telan pinnoitteen määräämän avoimen poikkipinnan mukaisesti. Tähän vaikuttaa eniten uraprofiilin muoto, telanpinnoitteen kimmomoduuli (~kovuus) sekä sauvan kuormitus. Filmiliimapuristimella jälkikuivatuksen tarve on pienempi.

Pigmentointi

Pintaliimaliuokseen voidaan sekoittaa täyteaineita, jolloin puhutaan pigmentoinnista. Pigmentointi vaikuttaa huokoisuuteen täyttämällä paperihuokosia päällystyspastalla. Pigmentoinnissa paperin tai kartongin pintaan siirtyvä päällystemäärä on hyvin pieni (1,0-2,0 g/m2 ). Myös pigmentoinnissa käytetään liimapuristinta.

Päällystys

Paperin ja kartongin pigmenttipäällystyksen tarkoituksena on parantaa tuotteen ulkonäköä ja painettavuutta:

• Ulkonäköä kuvaavia suureita ovat mm vaaleus, kiilto ja opasiteetti.
• Painettavuuteen vaikuttavat tuotteen sileys, pintalujuus ja painovärin imeytymisominaisuudet (absorptio, retentio).

Kaikkiaan lopputuotteen laatuun vaikuttavat valitun pohjapaperin ja päällysteen laatu sekä päällystys- ja painomenetelmät.

Päällystyksessä paperin tai kartongin pintaan, joko toiselle tai molemmille puolille, levitetään päällystyspasta, joka sisältää pigmenttiä (esim. kaoliini, talkki, karbonaatti) ja sideainetta (esim. tärkkelys, lateksit). Pastaa levitetään eli applikoidaan paperin tai kartongin pinnalle ylimäärin. Päällystemäärä säädetään sopivaksi poistamalla ylimääräinen pasta. Päällystemäärän säädön jälkeen päällyste vielä kuivataan .

Painatuslaatua voidaan parantaa päällystämällä paperi tai kartonki useaan kertaan . Korkealuokkaiset painopaperit voidaan päällystää jopa kolmeen kertaan.

Yleisin päällystysmenetelmä on teräpäällystys eri muodoissaan . Teräpäällystimien lisäksi voidaan päällystää myös mm. sauvapäällystimellä, filminsiirtopäällystimellä ja ilmaharjapäällystimellä .

Päällystys tehdään tehtaalla joko :

• Paperi- tai kartonkikoneella (on -machine päällystys)
• Erillisellä päällystyskoneella (off -machine päällystys)

Rullaukset

Rullauksen tarkoituksena on muuntaa tasomaiseksi valmistettu paperi tai kartonki helpommin käsiteltävään muotoon. Kiinnirullaimella paperikoneen jatkuva prosessi katkeaa ensimmäistä kertaa ja siirrytään jaksoittain tapahtuvaan toimintaan. Tämä jaksottaisuus pyritään tekemään mahdollisimman hyvällä hyötysuhteella, jotta jo tehtyä työtä ei haaskattaisi .

Paperikoneen kiinnirullaimen jälkeen saatetaan paperia rullata vielä useita kertoja ennen kuin se on valmis lopputuote. Mahdollisia rullauksia ovat :

• välirullaimen auki- ja kiinnirullaimet. Välirullaimen tehtävä on valmistella hyvä ja jatkuva rulla jatkokäsittelyä varten. Välirullaimella tehdään liitoksia, paikataan rainan reikiä, tutkitaan rainaa, poistetaan mahdolliset viat jne.
• off-machine päällystyskoneen auki- ja kiinnirullaimet
• kalanterin auki- ja kiinnirullaimet (esim. superkalanteri ja off-line softkalanteri)
• pituusleikkurin auki- ja kiinnirullaimet. Pituusleikkurilla raina leikataan asiakkaalle sopivan levyisiksi ja pituisiksi osarainoiksi, jotka rullataan hylsyjen ympärille.
• arkkileikkurin aukirullain (esim. kopiopaperit)
• painokoneen aukirullain.

Kalanterointi

Kalanteroinnin kolme päätehtävää:

• paperin pintaominaisuuksien paraneminen (sileys, kiilto), jotta sen painatus- tai muut jalostusominaisuudet paranisivat.
• paperin paksuuden säätäminen, jotta saataisiin tiheydeltään haluttua paperia.
• paperin paksuusprofiilin tasaaminen, jotta saataisiin pituusleikkurilla tasaisia rullia.

Lisäksi kalanterointia voidaan käyttää tiettyihin erikoistarkoituksiin, mm. paperin pintakuviointiin kuvioiduilla teloilla.

Kalanterointi suoritetaan viemällä raina kahden tai useamman telan muodostaman nippisysteemin läpi. Tällöin raina mm. puristuu ja kiillottuu. Seuraavia ilmiöitä tapahtuu kalanteroitaessa:

• Puristuminen paksuussuunnassa
• Päällysteen siirtyminen
• Partikkelien suuntautuminen
• Jäljentyminen

Kalanteroinnilla saadaan useimmat painettavuutta ennustavat paperitekniset ominaisuudet paranemaan, mutta samanaikaisesti huononevat useat paperin ajettavuuteen ja käytettävyyteen liittyvät ominaisuudet.

Paperi voidaan kalanteroida :

• paperikoneella eli on-machine kalanterilla  
• jälkikäsittelyssä eli off-machine kalanterilla 

Eri kalanterityyppejä:

• Konekalanteri
• Välikalanteri
• Superkalanteri
• OptiLoad kalanterointi
• Softkalanteri
• Pitkänippikalanteri

Pituusleikkaus

Paperikoneen tai kartonkikoneen sekä päällystyskoneen ja/tai kalanterin jälkeen paperiraina on rullattuna konerullaksi tampuuriraudan ympärille. Konerullan raina on täyslevyinen ja jopa yli 90 km pitkä, joten raina täytyy leikata asiakkaalle sopivan levyisiksi ja pituisiksi osarainoiksi ja rullata hylsyjen ympärille ennen tehtaalta lähettämistä.

Leikkausosalla raina leikataan osarainoiksi tilausten mukaisesti. Koska rainan reunat eivät täytä asiakasvaatimuksia, reunoista leikataan ohuet reunanauhat. Reunanauhat ohjataan reunanauhasuuttimia pitkin pulpperiin.

Pituusleikkaaminen on ns. tangenttiaalista leikkaamista kahden pyörivän terän avulla . Alaterä on käytöllinen ja se pyörittää myös käytötöntä yläterää.

Arkitus

Osa paperista painetaan arkkeina ja osa rullina . Arkkipainokoneita käytetään kaikenlaisten painotuotteiden valmistamiseen. Vasta suuremmilla painotöillä rullapainatus tulee edullisemmaksi. Tyypillisimpiä arkkipaperin painotöitä ovat kaupallisten painojen painamat työt kuten esitteet, vuosikertomukset, erikoislehdet, luettelot, julisteet jne. Myös toimistoissa käytetään paljon arkkipaperia mitä erilaisimpiin kopiointi-, tulostus- ja raportointitarkoituksiin .

Arkittamo voi olla joko paperitehtaaseen integroitu tai se voi olla täysin itsenäinen sekä prosessina että yhtiönä. Pisimmälle integrointi on viety silloin, kun paperirullat tulevat arkitukseen kääreettöminä ja arkitushylky pulpperoidaan paperitehtaan massankäsittelyyn.

Arkkileikkurin kapasiteettiin vaikuttavat perustekijät ovat:

• leikattavan rainan leveys
• samanaikaisesti leikattavien rainojen yhteinen neliömassa eli ns. teräkuorma
• leikattavan rainan nopeus

Arkkikoko ja paperilaatu vaikuttavat kaikkiin näihin mitoituksen perustekijöihin. Eniten leikkurin tuotantotehoa pienentää tehollinen käyntiaika, jota rajoittavia tekijöitä ovat:

• arkkikoon muutokset
• leikattavien rullien vaihdot
• arkkilavojen vaihdot
• kunnossapitoseisokit
• erilaiset häiriöt

Näiden tekijöiden vuoksi arkkileikkureiden tuotannot ovat huomattavasti teoreettisia kapasiteetteja pienempiä. Laitevikojen ja kunnossapidon aiheuttamien seisokkien määrä on vähäinen.

Rullan käsittely

Rullankäsittelyllä tarkoitetaan kaikkia niitä toimintoja, jotka tapahtuvat sen jälkeen kun paperi tai kartonki on leikattu pituusleikkurilla konerullasta pienemmiksi rulliksi . Rullat voivat olla joko asiakkaalle meneviä rullia tai tehtaan sisällä jatkojalostukseen, esimerkiksi off-machine päällystykseen, meneviä rullia. Rullankäsittely käsittää rullien kuljetuksen pituusleikkurilta varastoon ja rullan suojaamisen kuljetusta ja ilmastonmuutoksia varten eli rullan pakkaamisen tarkoituksenmukaiseen kääreeseen. Rullankäsittelyssä rullat saavat myös oman "koodinsa", jolla varmistetaan rullan päätyminen oikeaan aikaan oikeaan paikkaan.

Rullan käsittely sisältää mm. seuraavia työvaiheita:

• Rullien purkaminen pituusleikkurilta
• Rullien kuljettaminen
• Rullien lajittelu
• Rullien pakkaaminen
• Rullien varastointi