30. May 2012
Kirjoittaja: Jaakko A. Palsanen
Companies: Institute of Paper Chemistry, Metsäliitto, Svenska Cellulosa
People: Jukka Ranua, Jyrki Kettunen, Pehr-Eric Pått, Raj Atalla
9.5. CMC
Perustuu kirjaan Jyrki Kettunen. "Kuuseen kurkottajat"
Wärtsilän Äänekosken tehdas aloitti CMC:n valmistuksen Svenska Cellulosa AB:n lisenssiin perustuen, koska tehtaalla tuotettiin sekä etanolia että etikkaa. Oman tehtaan selluloosaa ei käytetty raaka-aineena. Metsäliiton tultua tehtaan omistajaksi lisenssisopimusta ei enää uusittu. Oma kehitystyö suunnattiin sekä valmistustekniikan kehittämiseen että uusien käyttösovellusten löytämiseen.
CMC paperin päällystyksessä
"Kun CMC-tuotanto EFTA-sopimuksen myötä nelinkertaistettiin, kävi ilmi, ettei mikään valmistaja ollut moneen vuoteen kehittänyt kemikaalille uusia käyttöaloja. Oma kemikaalien ostomme oli taas oli yhä voimakkaammin painottumassa päällystysaineisiin, joiden hinta öljykriisin vuoksi oli voimakkaasti noussut. Heräsi siten luontevasti kysymys, olisiko CMC:stä päällystykseen, liimasihan se tapettiakin. Pehr-Eric Pått, joka vastasi Kirkniemen reseptikehityksestä, löysi itäsaksalaisen artikkelin, jossa ainetta kehuttiin yleislääkkeeksi. Se toimi sekä pastan sideaineena että antoi kosteuskestävyyttä ja vielä sivelyominaisuuksiakin.
Asiasta innostuttiin, mutta valitettavasti kävi heti alkuun ilmi, etteivät artikkelin tulokset olleet toistettavissa. Ideaa ei kuitenkaan hylätty. Aineen monia tavoitteita vähennettiin ja sitä kehitettiin samalla päällystysprosessiin paremmin sopivaksi. Kehitystyö, jonka Pått veti, johti vuonna 1975 läpimurtoon. Erikoisvalmisteisesta CMC:stä tuli nopeiden päällystyskoneiden vakiokemikaali, jonka varaan CMC-tuotannon kasvu Äänekoskella on näihin päiviin saakka perustunut.
Kysymyksessä oli tyypillinen synergiatuote, jossa Äänekosken sellueetteriosaaminen yhdistettiin Kirkniemen päällystysosaamiseen. Maailmassa oli kyseiseen aikaan yli 20 sellueetterien valmistajaa, mutta Metsäliiton Teollisuus oli ainoa, jolla oli omaa paperin päällystystä."
Kemiallisen selluteollisuuden sellu
"Äänekosken sulfiittitehtaan siirryttyä vuonna 1965 valmistamaan koivusulfiittia havaittiin, osaksi itsellekin yllätykseksi, että koivusulfiitti oli varsin reaktiivista ja sopi hyvin CMC:n raaka-aineeksi. Näin saatu merkittävä kilpailuetu pidettiin visusti salassa, joutuivathan kilpailijat käyttämään viskoosisellua, joka oli keskimäärin 20-30% kalliimpaa.
Tultaessa 1980-luvulle oli selvää, ettei sulfiittimenetelmällä ole sellunvalmistuksessa tulevaisuutta. Kun CMC-tehtaan tuoterakenne oli sopeutunut oman sellun käyttöön, uhkasi ostoselluun siirtyminen sekä tuotteen laatua että yrityksen taloutta. Asiaa pohdittaessa nousi mahdollisuudeksi opetella tekemään CMC:tä sulfaattisellusta, mieluiten koivusulfaatista, joka oli halvempaa. Alan kirjallisuus totesi hankkeen mahdottomaksi, mutta toisaalta aikaa arvioitiin olevan 3-5 vuotta.
Suomessa oli selluloosaan kohdistuva perustutkimus, jota vielä 1970-luvun alkuvuosiana oli sekä TKK:ssa, VTT:llä että Keskuslaboratoriossa, lähes lopetettu. Tietoa oli haettava USA:sta, jonne Jukka Ranua lähti vuonna 1980 opiskelemaan Institute of Paper Chemistryyn Wisconsiniin. Täällä Raj Atalla oli esittänyt uusia kiinnostavia käsityksiä sellumolekyylin rakenteesta ja järjestäytymisestä.
Vuoden aherruksella Ranua sai kootuksi perustiedot, joilla kehitystyö voitiin kohdistaa oikeisiin asioihin. Osoittautui, että tavanomaisen paperisulfaatin valmistukseen ei olisi tarpeen tehdä investointeja vaativia muutoksia, vaikka CMC-sellu onkin valmistettava erikseen. CMC:n valmistuksessa taas oli mahdollista virittää prosessiolosuhteet niin, että laatu ja tuotanto saataisiin aikaan myös koivusulfaatista, tosin hieman noussein valmistuskustannuksin.
Siirto sulfaattiin harjoiteltiin CMC-laatu toisensa jälkeen koeajoin, aluksi tätä varten rakennetussa pilotissa ja sitten tehdasmitassa. Kun sulfiittitehdas lopulta pysäytettiin, ajettiin vielä varmuusvarasto lisäongelmien selvitysaikaa varten. Sulfaattiin siirtyminen onnistui hyvin. Tärkeintä oli, että tuotteiden asiakaslaatu ei muuttunut. Syntynyt yhteistyö Rajai Atallan kanssa on jatkunut näihin päiviin."