3.5. Fiberflow rumpupulpperi keräyspaperin kuidutukseen

2. September 2011

Kirjoittajat: Heikki Pakarinen, Pekka Kotila
Companies: Ahlström
People: Frey Sundman

3.5. Fiberflow rumpupulpperi keräyspaperin kuidutukseen

Paperin uusiokäyttö on järkevää ympäristön kannalta, mutta ennenkaikkea se on ollut aina taloudellisesti kannattavaa. Esimerkiksi paperin liettäminen veteen vaatii energiaa vain 5-15 % siitä, mitä kuitujen irrottamiseksi puusta mekanisilla menetelmillä tai sellunkeiton avulla tarvitaan. Aluksi keräyspaperin kuiduttamiseen käytettiin paperihylyn hajoituksessa tuttuja massapulppereita, jotka toimivat matalasakeusalueella (3-6 %). Se olikin tyydyttävä kuidutustekniikka n.s. ruskeille keräyspaperilajeille, eli käytetyille pakkauksille. Keräyspaperin mukana väistämättä tulevat epäpuhtaudet pystytään poistaman riittävän tehokkaasti kuidutusta seuraavassa lajitteluprosessisssa, etteivät ne enää merkittävästi haittaa paksun pakkaus- tai hylsykartongin valmistusta. Sensijaan vaalean kotikeräyspaperin, eli luettujen painotuotteiden, uudelleenkäyttö suuressa mittakaavassa esim. sanomalehtipaperin valmistukseen osottautui ongelmallisesksi. Matalasakeuspulpperin roottorin kehittämät suuret leikkausvoimat pilkkovat kotikeräyspaperin epäpuhtaudet, esim. aikakauslehtien liimaselät ja muovilaminaatit niin pieniksi partikkeleiksi, että ne menevät kaikkien lajittelulaitteiden läpi paperikoneellle, jossa ne kuitenkin haittaavat pakkauskartonkeja huomattavasti ohuempien painopapereiden valmistusta (n.s. tahmo-ongelma). Toisaalta näiden epäpuhtausjakeiden poimiminen käsin pois kotikeräyspaperista ennen RCF- prosesssia, ei ole osoittautunut taloudellisksi ratkaisuksi länsimaisella kustannustasolla.

Ongelman ratkaisemiseksi ideoi Ahlströmin Dipl.ins. Frey Sundman 1970-luvulla Fiberflow-rumpupulpperin, jonka tarkoitus on suorittaa kuidutus mahdollisimmman ”hellävaraisesti”, jotta epäpuhtaudet säilyisivät mahdollisimman ehjinä myöhemmin prosessissa poistettaviksi. Hieman kallistetussa pyörivässä rummussa paperi saatetaan rullausliikkeeseen, niin että sen energia riittää paperin hajoittamiseen kuiduiksi ilman suurempia leikkausvoimia. Rummussa on sisäpinnalla myös kahvoja massan putouskorkeuden lisäämiseksi. Rummun avonaisesta poistopäästä jo osa epäpuhtausjakeista tulee kokonaisena ulos, esim. pakkauslaminaattien muovikalvot ja märkäluja paperi. Rummun alkupäähän annostellaan keräyspaperin joukkoon siistauskemikaalit, jolloin suuressa sakeudessa (14-19%) pH nousee tasolle 10-11 mikä edistää kuitujen turpoamista ja paperin kuituuntumista. Rummun pituudesta n. 2/3 on umpinaista kuidutusosaa ja loppu 1/3 on sihtiosaa, jossa massa laimennetaan 3-5%:ksi. Sihtiosan reikien (6-9mm) läpi kuidut ja hajonneet epäpuhtaudet, kuten esim. liimaselkien kappaleet, menevät seuraaviin lajiteluvaiheesiin. Paperin viipymäaika on rumpupulpperissa 20-40 min.

Ensimmäinen Fiberflow rumpupulpperi toimitettiin Ruotsiin Katrineforssin pehmopaperitehtaaseen mutta ratkaiseva teollinen referenssi kotikeräyspaperin kuidutukseen oli seuraaava Fiberflow pulpperi Keräyskuitu OY:lle 1978. Laitos valmisti kaupallista siistattua massaa useaaan sanomalehtipaperitehtaaseen, joten sen toimintaa seurattiin maailmanlaajuisesti ja Frey Sundmanin ideat osittautuivat realistisiksi.

Vaikka 1980-luvulla kehitettiin matalasakeuspulppereita ”hellävaraisempi” suursakeuspulpperi voidaan kuitenkin todeta, että rumpupulpperi on nykyisin vallitseva keräyspaperin kuidutusmenetelmä suurissa laitoksissa; myös ruskeilla keräyspaperilajeillakin. Osoituksena idean toimivuudesta, rumpupulpperia käytetään esim. nestepakkausten valmistusjätteen käsittelyyn erottamaan kuitujae muovijakeesta.