PAPERIN KEMIAA

 
Etusivu

Paperin valmistus
Suomessa

Paperin kemiaa
Selluloosa
Kemiallisia yhdisteitä

Paperin valmistusprosessi
Puunkäsittely
Massan valmistus
Massasta paperiksi

Ympäristövaikutukset
paperiteollisuudessa

Paperitehtaan ammattilaisia

Tehtäväpaketti
Testaa tietosi!
Tehtäviä paperin kemiasta

Paperia kotikonstein

Kiitokset

Lähteet

 

Anna-Kaisa Nieminen
Susanna Kallio
Heini Lankia
2005

 

 

Kemiallinen massa
Mekaaninen massa

KEMIALLINEN MASSAN VALMISTUS (SELLUN VALMISTUS)

Hakekasoista hake syötetään suuriin kattiloihin, joissa sitä keitetään valkolipeässä. Massan valmistukseen käytetään havu- ja lehtipuuta. Menetelmä perustuu puuaineksessa olevien kuitujen erottamiseen toisistaan. Siellä puukuituja yhdistävä sideaine, ligniini, liukenee.

Ennen kemiallista massaa nimitettiin tavallisesti selluksi ja puhuttiin sellutehtaista. Nykyään puhutaan enemmänkin
kemiallisesta massasta ja massatehtaista.

Hake ja valkolipeä syötetään sisään kattilan yläosasta ja valmis keitetty massa tulee ulos kattilan pohjasta. Lämpötila nousee kattilan keskellä noin 160° asteeseen.

Keittämisen jälkeen massa pestään vedellä kemikaalijäänteiden poistamiseksi. Pesuveden ja kemikaalijäänteiden seosta kutsutaan mustalipeäksi. Mustalipeä otetaan huolellisesti talteen. Se poltetaan erikoiskattiloissa ja syntyvä lämpö käytetään lämmitykseen.

Tässä vaiheessa massa on ligniinijäänteiden vuoksi vielä ruskeaa. Sitä voidaan käyttää suoraan valkaisemattoman paperin valmistukseen tai jalostaa edelleen valkaisemalla. Valkaisu tapahtuu erilaisilla kemikaaleilla, esimerkiksi hapen avulla tai vetyperoksidilla. Kloorivalkaisua ei enää käytetä.

Valkaisun jälkeen massa pumpataan tavallisesti suoraan paperikoneeseen. Jos massa on tarkoitettu myytäväksi, kuivataan se ja tehdään arkeiksi.

Kemiallisessa massanvalmistuksessa käytettävät prosessit tuottavat useita voimakastuoksuisia yhdisteitä, ja massatehtaan tuoksu on helposti tunnistettavissa. Päästöt koostuvat pahanhajuisista rikkiyhdisteistä, typen oksideista, pölystä ja hiilidioksidista.  Savukaasujen tehokkaan puhdistuksen ansiosta päästömäärät ovat laskeneet vuosien kuluessa.

        Kemiallisen massan  käyttökohteet

Havupuusellu ja lehtipuusellu eroavat toisistaan ominaisuuksiltaan ja käyttökohteiltaan.

Pitkäkuituista havupuusellua käytetään hyvin monissa kohteissa, mutta suurin osa menee lujitemassaksi, joka antaa paperille lujuutta ja parantaa paperin ajettavuutta paperikoneella.

Suomalaisen lehtipuusellun raaka-aine on koivu. Lyhytkuituista koivusellua käytetään lähinnä sellupohjaisten painopapereiden valmistuksessa. Koivusellu vaikuttaa paperin loppukäyttöominaisuuksiin, parantaa paino-ominaisuuksia ja käyttäytymistä paino- ja kopiokoneissa sekä tulostuslaitteissa.

Sivun alkuun
 

MEKAANINEN MASSAN VALMISTUS

Mekaanisen massan valmistuksessa puun kuidut irrotetaan toisistaan mekaanisen rasituksen avulla. Mekaaninen työ muuttuu kitkan ansiosta lämmöksi, joka pehmentää puukuituja toisiinsa sitovan ligniinin ja avaa kuitujen väliset sidokset.

Ligniinin pehmenemistä nopeutetaan valmistusprosessiin syötettävällä höyryllä. Valmis mekaaninen massa sisältää puun ligniinin, joten mekaanista massaa saadaan samasta puumäärästä kaksinkertainen määrä kemialliseen selluun verrattuna.

Hioketta ja hierrettä

Mekaanista massaa tehdään kahdella tavalla: hiomalla tai hiertämällä.

Hiontaprosessin raaka-aineena ovat kuoritut ja määrämittaan katkotut kuusipölkyt. Kuidutettaessa ne painetaan pyörivää hiomakiveä vasten. Hiontaa voidaan tehostaa paineen avulla (painehioke, PGW).

Hierreprosessissa raaka-aineena on kuusihake. Hake syötetään levyjauhimien kiekkojen väliin, jossa se jauhautuu massaksi. Hiertämisessä avuksi voidaan ottaa lämpö ja höyry (kuumahierre, TMP) tai kemikaalit (kemihierre, CTMP).

 Mekaanisen massan käyttö

Mekaanista massaa käytetään painopaperin valmistuksessa sen hyvien paino-ominaisuuksien takia. Sitä käytetäänkin painopapereissa mahdollisimman paljon, koska hyvä painettavuus on paperin tärkein käyttöominaisuus.

Hiokkeesta tai hierteestä valmistetun paperin huono puoli on sen taipumus kellastua ajan kuluessa. Värin aiheuttaa puun sisältämä ligniini, joka jää mekaaniseen massaan.

Mekaanisten massojen valmistuksessa puuraaka-aine käytetään tarkasti hyödyksi, mutta prosessit vaativat paljon energiaa.

M-real Kirkniemi valmistaa itse oman mekaanisen massansa massan valmistusosastolla, joka työllistää n. 90 työntekijää.  Kemiallisen massan (sellun) tehdas ostaa muualta. Näitä molempia yhteen sekoittaen (n. 70% mekaanista- ja 30% kemiallista massaa) he saavat oman massan, josta he paperin valmistavat.

Sivun alkuun