2. September 2011
Kirjoittaja: Jouni J. Huuskonen
Companies: Åbo Akademi, BASF, Finnminerals, Jylhävaara, Kaukas, KCL, Lohja Oy, Metsäliitto, Omya, Oulun yliopisto, Suomen Talkki, Veitsiluoto, Yhtyneet Paperitehtaat
People: Aarno Klemola, Arto Elo, Dan Eklund, Dr. Hirsch, Erkki Eiroma, Günther Addicks, Heinz Ullrich, Jaakko Palsanen, Jan-Erik Teirfolk, Jouni Huuskonen, Keijo Aunio, Lisen Henriks, Markku Korpela, Mauno Huovinen, Paavo Lampela, Per-Håkan Ånäs, Pertti Ahonen, Pirkko-Leena Aarnikoivu, Tarja Sinkko, Urmas Runolinna, Vaito Laaja
7.2. Päällystystalkki
Päivittänyt 19.5.2009 Jouni Huuskonen
Päällystystalkin jatkuvat toimitukset Kaukaan vuonna 1975 käynnistyneelle lwc- tehtaalle alkoivat maaliskuussa 1982. Kaukas saavutti tuolloin päättyneessä kehitysprojektissa asettamansa tavoitteen parantaa päällystetyn syväpainopaperin laatua pastaa kehittämällä. Talkkiteollisuudelle tämä oli merkittävä kehityshyppy. Ensimmäistä kertaa maailmassa päällystyskaoliinia korvattiin merkittävässä määrin talkilla. Vuonna 1969 tuotantonsa aloittaneen suomalaisen talkkiteollisuuden unelmana oli jo perustamisvaiheessa ollut saada talkista kaoliinille vaihtoehto paperin täyteaineen ohella myös paperin päällystyspigmenttinä (etenkin vastikään Suomeen jalkautuneessa lwc- paperissa). Unelman toteutuminen vaati yli 10 vuoden sitkeän työn. Sen verran vei aikaa ratkaista ongelmat, joiden vuoksi talkkia ei päällystykseen missään maailmassa käytetty. Ongelmien syynä olivat talkkimineraalin vettä hylkivän luonteen aiheuttamat ongelmat sen liettämisessä veteen korkeaan kuiva-aine-pitoisuuteen (minimi 65 %) ja yhteensopivuudessa pastan muiden aineiden kanssa.
Päällystystalkin käytön esteiden poistoon tähtäävä tutkimustyö ja kokeilut alkoivat jo Suomen Talkki Oy:n perustamisen aikoihin 1960- luvun loppupuolella. Oulun yliopistossa professori Runolinna selvitteli talkin pintakemian muuttamista. Myös KCL:ssa virinnyt päällystystutkimus löysi talkin tehden lietto- ja päällystyskokeita (TT Dan Eklund, DI Jaakko Palsanen, DI Erkki Eiroma, tekn. Vaito Laaja). DI Arto Elo tutustui USA:n talkkiteollisuuteen ja toimitti sopivan hienoa mikrotalkkia Suomeen kokeiltavaksi. Suomen Talkin mikrotalkkituotanto alkoi vuonna 1971. Arto Elon johdolla tehdyt koetehdas- ja tehdasmittaiset kokeet paljastivat talkin pintakemiasta johtuvien ongelmien mittavuuden.
Oli lisättävä resursseja. Tutkimustyöhön kytkettiin TT Aarno Klemola ja FM Keijo Aunion tutkimuslaboratorio Valkeakoskella. DI Jouni Huuskonen tuli Suomen Talkin tutkimuspäälliköksi ja DI Erkki Eiroma asiakaspalvelupäälliköksi syksyllä 1973. Oma liettolaboratorio perustettiin Sotkamon talkkitehtaalle. FM Paavo Lampela ja teknikko Mauno Huovinen täydensivät Jouni Huuskosen Sotkamon tiimiä. Mittavat laboratorio-ohjelmat johtivat vuonna 1976 patentoidun liettoreseptuurin löytymiseen. Keskeisenä osana menetelmäpatentissa oli reseptin ohella talkin tiivistäminen. Talkkia ei kuitenkaan vielä näillä innovaatioilla saatu markkinoille. Tehtailla käytössä olleet liettolaitteet eivät sopineet talkin liettoon.
Suomen Talkista tuli vuoden 1975 alusta Yhtyneitten tulosyksikkö ja Lohja päätti rakentaa sinne takaisin siirtyneen Väinö Juntusen johdolla oman talkkitehtaan Vuonokseen. Päällystystalkin lietto-ongelmaa alkoi Lohjalla selvittää DI Pertti Ahonen. Varsin pian päästiin Lohjan ja Suomen Talkin kesken yhteistyöhön tässä kehityshankkeessa. Lohja kehitti yhdessä Jaron kanssa talkin liettoon paremmin sopivan liettimen. Kun sellainen saatiin Vuonokseen, tulivat mittavammat tehdaskokeet mahdollisiksi vuonna 1978. Ongelmia oli edelleen vaikka rohkaisevampiakin tuloksia välillä saavutettiin.
Vuonna 1978 päällystystalkin kehitysprojekti organisoitiin Lohjan ja Suomen Talkin yhteiseen myyntiyhtiöön, Finnmineralsiin. Sotkamon tiimi ja Vuonoksen liettämö kytkettiin mukaan projektiin. Åbo Akademissa teetettiin Dan Eklundin johdolla kaksi tärkeää diplomityötä (Lisen Henriks ja Per-Håkan Ånäs). DI Jan-Erik Teirfolk kehitti lisensiaatin työnään uuden liettimen päällystystalkille. Finnminerals patentoi sen. Koelaite sijoitettiin Sotkamoon. Nyt saatiin hyviä talkkilietteitä KCL:n ja myös kemikaalifirmojen koekoneilla testattaviksi. Pastareseptuurien kehitys sai vauhtia. Keskityttiin lwc- pastoihin. Talkki osoittautui pilotkokeissa toistuvasti erinomaiseksi syväpainopigmentiksi. Painojäljestä tuli ainutlaatuisen tasainen. Offset- pastakin kehitettiin. Talkki antoi liian tiiviin pinnan heatset offsetpainatukseen. Ongelma ratkaistiin korvaamalla kolmannes talkista hienoksi jauhetulla kalsiumkarbonaatilla. Omya oli partnerina (tohtori Gerd Hagemann).
Teknisesti varsin onnistuneita tehdaskokeita päällystystalkilla tehtiin 70- luvun lopulla Veitsiluodossa, Äänekoskella, Simpeleellä ja Santalahdessa. Näissä offsetsovellutuksissa ei talkille kuitenkaan löydetty samanlaista laatuhoukutinta kuin syväpainossa. Niinpä tätä kehitystyötä ei päästy kaupallisesti hyödyntämään.
Varsinainen läpimurto koettiin Kaukaan lwc- tehtaalla. Kaukaalla selvitettiin syväpaino- lwc:n pigmenttivaihtoehtoja. Työtä johti DI Jaakko Palsanen ja siinä olivat mukana mm. FM Markku Korpela, DI Pirkko-Leena Aarnikoivu ja teknikko Tarja Sinkko. Talkkikin pääsi pilotkokeisiin ja sillä saatiin lupaavia tuloksia. Jaakko Palsasen aloitteesta perustettiin Kaukaan, Finnmineralsin ja Basf’in yhteinen projekti vuonna 1980. Basfilta projektissa olivat Ludwigshafenissa tohtorit Addicks ja Hirsch ja ”kenttätyössä” insinööri Heinz Ullrich. Talkin dispergointireseptuuri ja ns. sole binder sideaineen stabilointisysteemi sovitettiin yhteen. Uudella dispergointireseptillä ja uudella lietinkonstruktiolla saatiin aikaan riittävän korkean kuiva-ainepitoisuuden liete, joka pintakemiallisesti vaikeassa syväpainopastassa kesti teräpäällystimen rasitukset korkeillakin ajonopeuksilla. Kun vielä Yhtyneitten Jylhävaaran konepaja rakensi edelleen kehittämänsä ”Teirfolkin liettimen” Sotkamon talkkitehtaalle kesällä 1980, oltiin valmiita tehdaskokeisiin Kaukaalla. Ne sitten johtivat viimein talkin käyttöön Kaukaan lwc- syväpainopaperissa.