2. September 2011
Kirjoittajat: Pekka Komulainen, Martti Tuomisto
Companies: Bruderhaus, KCL, Küsters, Mead Paper, Myllykoski, S.D. Warren, Stora Enso, Tervakoski, TVW, Valmet, Wärtsilä, Yamauchi, Yhtyneet Paperitehtaat
People: Bertel Långhjelm, Eero Paakkunainen, Georg Ehrnrooth, Hannu Mälkiä, Jay Vreeland, Jori Pesonen, Juha Lipponen, Jukka Joutsjoki, Kauko Tomma, Krister Ahlström, Martti M. Kaila, Matti Kankaanpää, Mika Viljamaa, Pekka Koivukunnas, Pekka Salo, Peter Svenka, Ulrich Rothfuss
5.4. Järvenpään tehtaan kalanterit
Kalanterityypit
Kalanteri on pyörivistä teloista muodostettu ladelma, jossa nipistä toiseen johdettua paperia muokataan kyseisissä telanipeissä eli telojen kosketuskohdissa hallitulla kuormituksella ja lämpötilalla. Paperin kosteus vaikuttaa sen muokkautumiseen, joten kosteuden pitää olla optimaalinen. Useimmiten kalanteritelat ovat niin kuumat, että paperi kuivuu, joten hallitun loppukosteuden saavuttamiseksi tulokosteuden on oltava tarkka.
Monitelaisissa kalantereissa telojen pyöritysvoima välittyy nippien kautta yhdestä käytetystä telasta pinkan muihin teloihin. Jos telat ovat kaikki kovia valurautateloja, niin ladelmaa kutsutaan perinteisesti konekalanteriksi (aikoinaan MF erotuksena superkalanteroinnista SC). Konekalanterilla ei saavuteta korkeaa kiiltoa, vaan sillä tavoitellaan sopivaa sileyttä ja tasaista paksuutta. Aikaisemmin konekalantereissa oli useampia teloja, mutta nykyisin tyydytään yleensä vain kahteen telaan eli yhteen nippiin. Toinen kovista teloista on tavallisesti lämmitetty ja toinen taipumasäädetty.
Varsinaiset paperin kiillotukseen tarkoitetut kalanterit ovat tavallisesti yli viiden telan muodostamia kalantereita, joissa on kovien valurautatelojen lisäksi joustavilla pinnoitteilla varustettuja teloja ja joita käytetään mm. painopapereiden jälkikäsittelyssä paperin pinnan sileyden, kiillon ja tiiviyden parantamiseen. Nykyaikaisia polymeeriteloilla varustettuja kiillotuskalantereita kutsutaan moninippikalantereiksi ja niitä voidaan käyttää myös suoraan paperikoneella. Superkalanterit, jotka ovat erillisinä paperikoneesta eli off-machine, ovat vuorotellen kuitu- ja metalliteloilla varustettuja vanhemman tyypin monitelakalantereita. Superkalantereita ei voi asentaa suoraan paperikoneelle, koska normaalit kuitutäytteiset telat eivät kestäisi riittävän kauan, johtuen korkeista ajolämpötiloista sekä kuitutelojen markkeeraus- ja vaurioitusmisriskistä.
Kolmas perinteinen kalanterityyppi ovat kartongin valmistuksessa kaytetyt kiiltokalanterit (gloss-kalanterit) ja enimmäkseen paperin kalanterointiin tarkoitetut soft-kalanterit. Niille on tyypillistä, että kullakin joustavapinnoitteisella telalla on vain yksi nippi, jotta tela kestäisi suuria rasituksia riittävän kauan. Moninippikalanterien vastakohtana niitä voitaisiinkin kutsua yksinippikalantereiksi. Ne kiillottavat lähinnä vain sen puolen, joka on kuumaa metallitelaa vasten. Joustavan telan tarkoituksena on aikaansaada tasainen paine kuumaa telaa vasten. Molempien puolien kiillottamiseksi tarvitaan siis vähintään kaksi yksinippistä kalanteria. Niissä ei voi käyttää erikoispaperista valmistettuja kuitutäytteisiä teloja.
Järvenpään tehdas
Järvenpään tehtaan juuret ovat Wärtsilän Kone ja Silta -konepajassa, joka sijaitsi Helsingissä Sörnäisten rantatien molemmin puolin. Jo 1960-luvulla konepaja päätettiin siirtää pois Helsingistä ja vuonna 1970 se aloitti toimintansa Järvenpäässä. Konepaja oli ollut varsinainen sekatavaratalo valmistaen nimensä mukaisesti siltoja, kaikenlaisia teräsrakenteita, atomivoimaloiden komponentteja ym. Metsäteollisuuteenkin oli laaja repertuaari mm. sellun eräkeittimiä, suotimia, sellun kuivatuskoneita, hienopaperikoneita, päällystyskoneita ja pituusleikkureita. Myöhemmin seikkailtiin jopa painokoneiden parissa.
Järvenpään tehdas suunniteltiin joka tapauksessa kevyemmille jälkikäsittelykoneille eikä lainkaan raskaammille paperikoneille. Tuohon aikaan siirryttiin yhä enemmän hitsattuihin teräsrakenteisiin valetuista rakenteista. Silti vielä tänä päivänäkin esimerkiksi paperikoneen kuivatussylinterit ovat valettuja. Valmetilla oli Rautpohjassa valimo, mutta Järvenpäähän sitä ei kannattanut rakentaa.
Vuonna 1969 solmittu TVW-sopimus (Tampella-Valmet-Wärtsilä) määritteli tuoterajat niin, että Wärtsilälle kuuluivat jälkikäsittelykoneiden lisäksi myös hienopaperikoneet. Wärtsilähän oli aina 1970-luvun alkuun saakka huomattava paperikonetoimittaja, joka oli aloittanut jo ennen Valmetia. Kuitenkin 1970-luvun alussa Wärtsilä jäi jälkeen kehitystyössään, koska se ei panostanut tarpeeksi paperikoneen märkään päähän. Vielä vuonna 1972 starttasivat Ruotsissa Wärtsilän toimittamat Nymöllan ja Husumin uudet hienopaperikoneet, joissa märän pään ratkaisut olivat perinteisiä. Varsinkin Nymöllan perälaatikossa ilmeni suuria vaikeuksia, kun se käytti oman sulfiittitehtaan pyökkimassaa. Tämäkin saattoi olla osasyynä hienopaperikoneista luopumiseen. Ei ole tämän kirjoittajien tiedossa luopuiko Wärtsilä vapaaehtoisesti hienopaperikoneista vai saiko jotain vastikkeeksi Valmetilta ja kirjattiinko TVW-sopimukseen luopuminen jo alun perin vaiko vasta Ruotsin koneiden toimittamisen jälkeen.
Wärtsilän Kone ja Sillan entinen pääsuunnittelija Matti Kankaanpää oli ideoinut ja patentoinut Valmetissa uusia märän pään ratkaisuja kuten hydraulisen perälaatikon, Sym Former viiraosan ja Sym Press puristinosan.Tosin Sym Press puristinosa teki paperin paksuussuunnassa erittäin epäsymmetristä paperia, mutta oli kuitenkin ajettavuudeltaan erinomainen. Valmetin Rautpohjan tehtaalle tehtiin koekone, jossa näitä ratkaisuja testattiin ja tällainen tuotantokone käynnistyikin Simpeleellä jo 1973.
Kun paperikoneiden koot kasvoivat, oli Wärtsilän konepajalla kapasiteettia rakentaa vain kaksi paperikonetta vuodessa. Yksi ei tuonut kannattavuutta ja kolme oli jo liikaa. Oli ennustettavissa, ettei ole mahdollista saada joka vuosi kahden koneen tilausta. Viimeistään Valmetin rakentama Kankaan PK4 nimeltään Anna sinetöi Wärtsilän hienopaperikoneiden valmistuksen lopun käynnistyessään Jyväskylässä vuonna 1974.
Siihen, että Järvenpään tehdas keskittyi puhtaasti jälkikäsittelykoneisiin, vaikuttivat myös ne johtajat, jotka aikoinaan tekivät tästä päätöksiä etunenässä Bertel Långhjelm. Myöhemmin lähimpänä Järvenpään tehdasta olivat tunnetut teollisuusjohtajat Georg Ehrnrooth, Krister Ahlström ja Pekka Salo sekä tutkimuspuolella Martti M. Kaila.
Keskittyminen jälkikäsittelykoneisiin meinasi olla kohtalokasta siinä vaiheessa, kun päällystys ja kalanterointi alkoivat siirtyä yhä enemmän itse paperikoneelle. Oli nimittäin sovittu, että jälkikäsittelykoneita ovat nimensä mukaisesti koneet, jotka sijaitsevat paperikoneen rullaimen eli Popen jälkeen. Valmet alkoikin kehittää sekä on-machine päällystystä että kalanterointia selvästi Wärtsilän kilpailijana. Esimerkkinä tästä voidaan mainita soft-kalanterit ja filmipäällystys.
Jälkikäsittely onkin perinteisessä mielessä kovin huono termi kuvaamaan päällystystä ja kalanterointia. Nykyään sopisi paljon paremmin englannin kielestä tuttu sana paperin viimeistely (finishing). Joka tapauksessa rajanvedosta käytiin 1980-luvun alkupuolella useita neuvotteluja Valmetin Jori Pesosen ja Wärtsilän Pekka Salon välillä, mutta vasta telakkateollisuuden kriisi ja Wärtsilän tehtaan siirtyminen Valmetin omistukseen vuonna 1986 toi asiaan lopullisen ratkaisun. Tämä siirto turvasikin kalantereiden kehitystyön ja bisneksen jatkumisen Järvenpään tehtaalla.
Ennakkoluulottomien päätösten lisäksi Wärtsilän menestykseen vaikuttivat sekä päällystettyjen papereiden voimakas kasvu että konenopeuksien nousu. Kun konenopeudet kasvoivat, yhä useammalle paperikoneelle tarvittiin kaksi pituusleikkuria ja myös superkalantereiden kysyntä kasvoi. Siihen aikaan superkalanterin nopeuden nosto huononsi kalanterointitulosta voimakkaasti ja joillekin koneille tarvittiin jo kolme superkalanteria tai kahdelle koneelle viisi. Toisaalta kun paperirullien halkaisijat ja kiillotettujen papereiden tuotanto kasvoivat, jouduttiin jo 1970-luvun alussa suunnittelemaan uudenlaisia pituusleikkureita, jotka lisäsivät tehtaan liikevaihtoa.
Jälkikäsittelykoneiden kapasiteetin oli myös parannuttava ja tämä lisäsi automaation tarvetta. Pituusleikkurille suunniteltiin edistyksellinen logiikka-automaatiojärjestelmä Siemensin PLC-systeemeihin perustuen. Sieltä se levisi sitten muihinkin jälkikäsittelykoneisiin. Järvenpään tehtaalla olikin oma pieni automaatio-osasto myös tuotekehitystä varten.
Menestyvän yrityksen on tunnettava asiakkaan tarpeet ja jopa asiakkaan asiakkaan tarpeet. Aikoinaan 1950-luvulle saakka Wärtsilässä oli tätä tietämystä, kun se omisti kokonaan Äänekosken tehtaat, joskin viime vaiheissa vain pienen osan. Myöhemmin 1970-luvun lopussa ei Järvenpään tehtaalla ollut yhtään insinööriä, jolla olisi ollut paperitehdaskokemusta. Yhdellä insinöörillä oli paperialan koulutus, mutta hänkin työskenteli pituusleikkureiden myyntitehtävissä. Vasta 1980-luvulla alkoi tehtaalle tulla enemmän paperialan koulutuksen ja kokemuksen saanutta henkilöstöä. Tällä sekä perustetulla koelaitoksella oli positiivinen vaikutus koko konepajan ja siten kalanterienkin kehitykseen ja myyntiin.
Superkalanterin joustavat telat
Superkalantereiden joustavina teloina toimivat yleensä tekstiilikuitupaperilla täytetyt telat, joista useimmat ovat Suomessa sinertävän harmaita, koska telapaperin valmistuksen materiaalina käytetään myös farkkukangasta (blue denim). Puuvillan joukkoon lisätään yleensä 10-25 % villakuituja elastisuuden parantamiseksi. Näin tela ei merkkaannu yhtä helposti kuin kova puuvillatela. Samoin nippi saadaan leveämmäksi, mikä on laadunkin kannalta edullista monissa tapauksissa. Asbestiakin käytettiin vaativissa olosuhteissa 15-35 %. Se lisäsi telan kuumuuden kestävyyttä. Asbestin lisäys loppui 1980-luvulla, kun sen käyttö kiellettiin. Harvoissa vaativissa tapauksissa käytettiin synteettisestä Nomex-paperista valmistettuja teloja, jotka olivat hinnaltaan noin kymmenkertaisia villa-puuvillateloihin verrattuna. Nomex-telakalantereita oli joillakin hitailla erikoispaperikoneilla on-machine jo ennen kuin varsinaiset polymeeriteloihin perustuvat soft-kalanterit ja moninippikalanterit kehitettiin.
Kuitutelojen valmistus aloitettiin Järvenpäässä jo 1973. Suomessa oli kyllä Tervakoskella sekä kuitutelapaperin valmistusta että kuitutelojen valmistusta, mutta kuitutelojen valmistuslaitteet olivat kuitenkin vain pienille, lähinnä omille teloille. Suurin osa Suomen tarvitsemista teloista tuotiin Saksasta ja Englannista. Rahdin takia toimitusajat olivat pitkiä ja teloja tarvittiin paljon.
Telojen valmistuksessa paperikiekot puristetaan parin tuhannen tonnin voimalla pystysuunnassa rauta-akselin ympärille. Järvenpään hydrauliset puristimet ovat siten yli kymmenen metriä korkeita, koska teloja pitää voida toimittaa leveillekin superkalantereille. Kuituteloihin tarvittavan paperin Wärtsilä osti pääosin Saksasta Jagenbergin paperitehtaalta, mutta joitakin toimituksia oli Tervakoskeltakin.
Myös kuitutelojen valmistukseen Wärtsilä innovoi omia ratkaisujaan. Pitkäaikainen telatehtaan johtaja Eero Paakkunainen patentoi jo 1970-luvun lopussa kuitutelojen injektioruiskutusmenetelmän. Huomattiin nimittäin telan pintaa puukapulalla koputtelemalla kuten tampuurirullan pintaa, että perinteisellä valmistusmenetelmällä rauta-akselin ja paperikiekkojen väliin saattoi jäädä onttoja tiloja, jotka kuumetessaan haittasivat telan kestoa ja aiheuttivat paperiin poikkiprofiilivirheitä. Myöhemmin kehitettiin Wärtsilän tutkimuskeskuksen avustamana oikein koputuskone tätä varten. Myyntityössä oli infrapunakamera mukana jo 1980-luvun alussa. Sillä saattoi osoittaa asiakkaalle, kuinka kilpailijan telat lämpenivät kalanterissa ontoista kohdista, kun eivät olleet injektoituja.
Injektiomenetelmän mukaan telan akselin suuntaan järjestettiin koko telan levyinen lovi. Se oli helppo saada, kun jätettiin vanhoista akseleista kiila pois. Ennen kuviteltiin, että paperikiekot voisivat pyöriä akselin ympärillä, ellei ollut kiilaa. Kiilauraa myöten voitiin sitten suurella paineella pumpata kovettuvaa epoksimaalia. Hyvä ja edullinen epoksimaali löytyikin mustasta laivamaalista, jota Wärtsilä osti suuret määrät. Tämä epoksi sitten kiinnitti kuitukiekot tiiviisti akseliin ilman että onkaloita pääsi syntymään. Sittemmin uusiin tela-akseleihin suunniteltiin urat epoksin johtamiseksi koko telan leveydelle.
Toinen oivallus liittyi paperikiekkojen konesuunnan sekoittamiseen. Paperissahan ovat kuidut suuntautuneet eniten konesuuntaan. Ellei viereisiä paperikiekkoja sekoiteta tasaisesti eri suuntiin, telasta tulee kalanterilla kantikas. Saksalaiset olivat tehneet monimutkaisen automaattisen koneen, jolla jokainen yksittäinen paperikiekko nostettiin ylös erikseen useammalta lavalta ja kuljetettiin uuteen pinoon, niin että lopputulos oli tasainen. Laite oli iso, hidas ja kallis. Wärtsilässä ideoitiin pieni laite, johon isompi paperikiekkopinkka nostettiin kerralla ja pyöräytettiin kumisen kartion päällä muutama sekunti ja kas kiekot olivat satunnaisesti sekaisin.
Kolmas innovaatio oli telojen purkukone, jossa vanha päällyste leikattiin nopeasti irti akselistaan kahdella aksiaalisuuntaan liikkuvalla terällä. Leikatut kappaleet siirrettiin kuljettimella paalattaviksi. Purettu jätepaperi ja sorvatut paperit palautettiin takaisin Saksaan Jagenbergin paperitehtaalle uudelleenkäyttöä varten. Jätteistä saatava hinta olikin huomattavan suuri tulolähde telanvalmistuksessa.
Wärtsilän superkalanterit
Suomessa käytetyt superkalanterit olivat 1970-luvun lopulle saakka yleensä Länsi-Saksassa tai USA:ssa valmistettuja. Kun Wärtsilä lopetti paperikoneiden valmistuksen ja keskittyi paperin jälkikäsittelykoneisiin, oli luonnollista, että myös superkalanterit tulivat valmistusohjelmaan. Wärtsilän omien superkalanterien kehitystyö aloitettiin vuonna 1974 ja sitä jatkettiin saksalaisen Bruderhaus-yhtiön lisenssiin perustuen. Lisenssi tuli voimaan vuoden 1976 alusta. Kalanterien rakenteet poikkesivat kasvaneen leveyden vuoksi Bruderhausista jo alun perin varsin paljon ja lisenssin mukaisia konstruktioita jouduttiin järeyttämään. Lisenssi antoi oikeuden valmistaa ja toimittaa superkalantereita Pohjoismaihin ja Neuvostoliittoon. Kehitystyötä voimistettiin, kun lisenssin antajan toiminta päättyi konkurssiin vuonna 1981 ja Wärtsilälle avautuivat maailmanlaajuiset markkinat.
Ensimmäiset superkalanterit toimitetiin Syktyvkarin tehtaalle vuonna 1977, mutta ne lojuivat pitkän aikaa varastoituina tilaajasta johtuvista syistä. Ne olivat heti maailman leveimmät kalanterit. Varsinaisesti ensimmäiset superkalanterit starttasivat kuitenkin Raumalla, kun PK1 muutettiin sanomalehtipaperilta SC-paperille vuonna 1980. Wärtsilähän oli jo tätä ennen valmistanut menestyksellisesti paperiteloja superkalantereihin.
Mielenkiintoinen yksityiskohta noilta ajoilta liittyy markkinointiin. Vuonna 1977 pidettiin Järvenpäässä erikseen sekä Pituusleikkuripäivät että Kalanteripäivät. Kalanteripäivillä Syktyvkariin menevä kalanteri oli pystytetty Järvenpäähän asiakasesittelyä varten. Päivällismenukin oli painettu siniharmaalle telapaperille. Näistä päivistä alkoi jokavuotinen tapa järjestää Järvenpäässä Finishing Days ja lisäksi jopa Neuvostoliitossa tai jossain muualla ulkomailla. Nämä päivät tiettävästi kirvoittivat myös Jori Pesosen järjestämään Rautpohjassa Paperikonepäiviään, joista ensimmäiset olivat vuonna 1978.
Wärtsilä korvasi superkalanterin valurautarungon hitsatulla rakenteella, joka oli jäykistetty täyttämällä ontto sisus kivillä ja paineistetulla betonilla. Täten pystyttiin eliminoimaan toimitusteknillisesti ongelmalliset painavat valurautakappaleet ja samalla vaimentamaan haitallisia värähtelyjä runkorakenteessa. Kun täytettyyn runkoon iskettiin kovalla esineellä, ei se jäänyt lainkaan soimaan, vaan ääni oli kuin olisi kiveen isketty. Näin oli helppo vakuuttaa asiakas uuden rungon erinomaisuudesta.
Vanhoissa superkalantereissa ei ollut kunnollista välikokillitelojen lämmitystä. Keskellä kokillitelaa oli pieni reikä, jota myöten pumpattiin lämmintä vettä telan päästä toiseen. Tarkoituksena oli myös tasata poikkisuunnan lämpötilavaihteluja. Aikaa myöten reikä ruostui sisältä epätasaisesti ja lämpötilavaihtelut vain kasvoivat. Toisaalta hiljaa virtaava vesi oli jo jäähtynyt tullessaan telan toiseen päähän ja tämä aiheutti vinon lämpötilajakauman.
Lämmönsiirtokapasiteetti oli myös aika mitätön. Voidaankin sanoa, että kokillitelojen pintalämpötila oli jokseenkin sama kuin paperitelojen. Muokkaantuneet paperitelat olivat myös aika sileitä. Vallitsikin tilanne, että molemmat telat silittivät ja kiillottivat paperia jokseen yhtälaisesti. Tilannetta kuvastaa hyvin se, että Amerikassa on ollut yleistä käyttää 9-telaisia superkalantereita ja silti saadaan aika tasapuolinen tulos painopapereille. Tällaisessa kalanterissahan ovat kaikki kokillitelat toista puolta vasten ja kaikki kuitutelat toista puolta vasten. Euroopassa olivat superkalanterin lämmitys- ja jäähdytysjärjestelmät kehittyneet jo aikaisemmin ja painopaperien superkalanterit olivat yleensä 12-telaisia, joissa ns. paritela (kaksi paperitelaa vastakkain) oli alhaalta lukien positiossa 4/5. Ylhäältä lukien paperin tulosuunnassa oli siis ensin kolme kuumaa välikokillitelaa toista puolta vasten ja alhaalla vain yksi. Myöhemmin paritelan paikkaa muuteltiin ja useimmiten juuri päinvastoin niin, että paritela on ylhäältä laskien positiossa 4/5.
Wärtsilän aloittaessa superkalanterien valmistuksen käytettiin lämmitykseen tehokkaampaa järjestelmää, jossa välikokillitelojen sisällä oli sylinterimäinen syrjäytyskappale. Näin saatiin vesi noin sentin rakoon lähemmaksi telan pintaa ja kun vettä pumpattiin suurella nopeudella, oli lämmönsiirto turbulenssin takia tehokkaampaa eikä vesi ehtinyt niin paljon jäähtyä telan toiseen päähän mentäessä. Kokillitelojen valmistajat kehittivät omia ratkaisujaan, joissa kokillitelan vaippaan oli porattu reikiä veden virtausta varten. Näin saatiin lämmitys vieläkin lähemmäksi telan pintaa. Myöhemmin kylläkin huomattiin, että reikien kohdalla lämpölaajeneminen aiheutti piparkakkumuotoa telaan ja ylimääräistä tärinää kalanteriin. Tärinä on tänäkin päivänä suurimpia riesoja, kun nopeudet ovat kasvaneet ja joustavat telat helposti muokkautuvat ”nimismiehen kiharaan”.
Myös rainan kulkuun, päänvientiin ja rullaukseen kehitettiin parempia ratkaisuja. Vanhoissa superkalantereissa oli Pope-tyyppinen kiinnirullain, mutta jo alussa siirryttiin keskiövetoon, jossa painotelalla hiukan painettiin tampuurirullaa. Näin voitiin rullan halkaisijaa kasvattaa. Popen kehävedossa on se haitta, että viivakuormitus rullausnipissä täytyy olla aika suuri, että käyttövoima saadaan siirtymään Pope-sylinteristä ilman luistoa tampuurirullaan. Poikkiprofiilien ollessa huonot tulee näin helposti rullausvikoja suuren tampuurirullan pintaan nipin epätasaisen kosketuksen takia.
Entistä tehokkaamman kalanteroinnin takia tuli paperiin helposti rynkkyjä, ellei rainan levitys ollut hyvä. Ulosottotelat piti olla joka välissä ja kun ne olivat kolmiosaiset, niin niihin saatiin levitysvaikutusta. Samoin ennen telanippejä ja usein ensimmäisen nipin jälkeenkin käytettiin oikeita levitysteloja kuten ennen kiinnirullaustakin. Lämpötilojen kohotessa tuli ongelmaksi paperin liiallinen kuivuminen päänviennissä ja siitä seurasivat katkot ja päänvientivaikeudet. Piti kehittää niin sanottu nipit-auki päänvienti, joka vaati ryömintäkäytöt teloihin. Myöhemmin kehitettiin päällystyskoneista tuttu ns. lentävä vaihto kapasiteetin lisäämiseksi. Vaihto ei kuitenkaan toimi täydellä nopeudella kuten päällystyskoneissa.
Kalanterointikehitystä auttoi Järvenpäässä vuoden 1984 alussa startannut koelaitos, jossa olivat jo alusta asti päällystyskoneen lisäksi superkalanteri ja pituusleikkuri. Superkalanterin maksiminopeudeksi valittiin 1500 m/min, joka oli osapuilleen kaksinkertainen tehtaissa tuolloin käytetty nopeus. Sittemmin sekin kävi pieneksi. Kalanterissa oli täydet 12 telaa ja niiden halkaisija oli suuri verrattuna muihin koekalantereihin, jotta koe-olosuhteet vastaisivat paremmin tehdaskalantereita. Myös metrin rainaleveys oli jopa turhankin suuri. Myöhemmin uudeksi rainaleveydeksi päätettiin standardisoida 550 mm, joka on edelleenkin käytössä Järvenpään koelaitoksen kaikilla koekoneilla.
Saadakseen jalansijan myös Pohjois-Amerikassa Wärtsilä osti vuonna 1983 silloin satavuotiaan amerikkalaisen Appleton Machine Companyn, joka siihen mennessä oli ollut johtavia superkalanterien toimittajia maailmassa. Jo 1930-luvulta lähtien Appleton oli toimittanut noin 400 superkalanteria, joita oli aikanaan käytössä Suomessakin mm. Kajaanin, Kuusankosken, Kaipolan ja Kauttuan tehtailla. Appleton keskittyi A-runkoisten superkalanterien toimittamiseen ja aika oli jättämässä ne auttamattomasti jälkeensä. A-runkoisissa superkalantereissa kuitetelan vaihto saattoi kestää koko 8-tuntisen vuoron, kun uusissa avorunkoisissa se oli mahdollista selvästi alle tunnissa. Appletonin ostosta oli kuitenkin etua, sillä kertaheitolla Wärtsilä sai 80 %:n osuuden Pohjois-Amerikan kuitutelamarkkinoista, hyvän teknisen asiantuntemuksen ja referenssikannan kasvaville modernisointimarkkinoille ja lisäksi tietenkin jalansijan Pohjois-Amerikkaan, joka oli paperikoneteollisuuden suurin markkina-alue siihen aikaan. Tämä olikin varmaan johtaja Pekka Salon uran paras hankinta.
Superkalanterointi on tärkeä vaihe etenkin päällystämättömän aikakauslehtipaperin eli SC-paperin pinnan viimeistelyssä. Nippipaineella, paperin pinnan lämpötilalla ja paperin kosteudella on suuri vaikutus paperin muokkautumiseen. Paperin pintaan erityisistä putkista puhallettu vesihöyry pehmensi paperikuituja ja paransi kalanterointitulosta. Ongelmana kuitenkin oli paperitaskujen ulkopuolella tapahtuva epätasainen ja tehoton höyryn syöttö. Wärtsilän vastaus tähän oli höyrylaatikoilla tehty taskuhöyrytys, jolloin koko nipin nielu täyttyy höyrystä. Sillä oli ratkaiseva merkitys SC-paperien laadun kehittymiseen. Paperin pinta kostui ja lämpeni paremmin eivätkä kostutus tai lämpö ehtineet kokonaan paperin sisäosiin. Tämä ns. gradienttikalanterointi oli jo S.D.Warrenin periaate. Tosin gradientti oli silloin vain lähinnä lämpögradienttia, kun se nykyisin on sekä lämpö- että kosteusgradienttia. Gradienttikalanteroinnin nimen ja periaatteen toi myöhemmin yleiseen tietoisuuteen kanadalainen Ron Crotogino julkaisuissaan 1980-luvulla. Joka tapauksessa näin saatiin paperin pinta halutun sileäksi, kiiltäväksi ja tiiviiksi sisäosan säilyessä bulkkisempana eli paksumpana. Suurempi paperin paksuus paransi jäykkyyttä. Myös paperin lujuudet ja läpinäkymättömyys eli opasiteetti säilyivät paremmin. Päällystetylle paperille ei höyrytys juurikaan sovellu päällysteen helpon irtoamisen vuoksi.
Hiokepaperia vaikeammin kalanteroitavien karkeakuituisten hierrepaperien valmistuksessa taskuhöyrytys oli suurien nippipaineiden ja korkeiden lämpötilojen ohella ratkaisevan tärkeä tekijä. Sitä kokeiltiin jo Raumalle toimitetuissa superkalantereissa, mutta sitä tarvittiin erityisesti 1980- luvun alussa Jämsänkosken uuden sukupolven SC-syväpainopaperille parantamaan pinnan sileyttä ja kiiltoa, mutta myös Kirkniemen WSOP-paperille takaamaan paperin pinnan laatu ja pölyämättömyys offsetpainatuksessa.
Superkalantereiden käytettävyyttä alensivat telavauriot, joita syntyi rainakatkojen yhteydessä. Tähän tarkoitukseen koneiden valmistajat kehittivät erilaisia kuormitusjärjestelmiä, joissa telat saatiin irti toisistaan mahdollisimman nopeasti vaurioiden välttämiseksi. Telapino oli hydraulisylinterien varassa ja katkon tapahduttua sylinterien paine laskettiin nopeasti ja telat putosivat irti toisistaan alle puolessa sekunnissa. Bruderhaus oli patentoinut ja rekisteröinyt jo vuonna 1972 oman Rapidrop-tavaramerkkinsä, jota Wärtsiläkin rupesi käyttämään.
Kuormitusjärjestelmän tuli myös soveltua nopeaan ja turvalliseen telojen vaihtoon. Superkalanterin kuitutelojahan jouduttiin vaihtamaan jokunen melkein joka päivä. Kehitettiinkin systeemi, jossa uudet telojen asemat määräytyvät automaattisesti siirtyvien muttereiden avulla koko kalanterin korkuisessa ruuvikarassa. Taisipa Wärtsilän ratkaisu jossain vaiheessa olla nimeltäänkin ScrewMatic. Bruderhausin lisenssitekniikkaan perustuvia ratkaisuja parantelemassa olivat Wärtsilän aikoina mm. Kauko Tomma, Jukka Joutsjoki ja Hannu Mälkiä.
Mielenkiintoisimpia seikkoja näin jälkikäteen on se, että 1980-luvulle saakka superkalantereilla ei ollut juurikaan mitään online-laatumittauksia, vaikka lopputuotteen tärkeät ominaisuudet muodostuivat juuri siellä. Nythän on jo tavallista, että kiinnirullauksessa on traversoiva mittapalkki aivan kuten paperikoneellakin. Joissakin tapauksissa mittapalkki on myös aukirullauksessa. Yksi selitys on se, että ennen paperi kuivui superkalanterilla vain 1-2 %-yksikköä, koska lämmityssysteemi oli tehoton. Nykyäänhän esimerkiksi SC paperi kuivuu superkalanteroinnissa 4-5 %-yksikköä, puhumattakaan release papereista, jotka kuivuvat jopa yli 10 %-yksikköä. Toinen syy on se, että Valmet, joka kehitti Damatic DCS-systeemin jo 1970-luvulla, lähti mukaan QCS-systeemeihin eli paperin laatumittaukseen ja -säätöön paljon myöhemmin. Kolmas syy on tietenkin se, että superkalantereita oli kaksi tai jopa kolme yhtä paperikonetta kohti, jolloin QCS-systeemi tulee suhteettoman kalliiksi. Nykyisilla on-machine kalantereilla on tästäkin ongelmasta päästy.
Uudet moninippikalanterit
Paperin laatuvaatimusten ja konenopeuksien kasvaessa superkalanterien kehitystarpeet kasvoivat voimakkaasti ja samoihin aikoihin Wärtsilän Järvenpään tehdas siirtyi Valmetille vuonna 1986. Koneiden leveyksien ja nopeuksien kasvaessa superkalanterin telojen painot ja niistä johtuva nippikuormitus olivat yhä suurempi osa kokonaiskuormasta. Tämän takia kalanterin yläosan nipeissä oli paljon pienempi viivakuorma kuin alaosassa. Kalanterointivaikutus on suurin piirtein verrannollinen nippien puristusimpulssien summaan. Kun paperi menee nipin läpi nopeammin ajonopeuden kasvaessa ja ensimmäisissä nipeissä on pieni viivakuormitus, niin kalanterointiteho putoaa radikaalisti. Kalanterista tuli näin tehottomampi ja varsinkin yläosassa kiillotettu puoli sai huonomman käsittelyn. Oli syntynyt selkeä tarve suunnitella kalanteri, jossa on telojen oman painon vaikutus nippikuormaan eliminoitu. Näin voidaan saada jokaiseen nippiin sama tai hallitusti erilainen viivakuormitus.
Näiden vaatimusten pohjalta kehitettiin kokonaan uusi kalanterityyppi, jossa hydraulisylintereillä kevennetään kunkin telan oma paino molemmista päistä ja sitten kuormitetaan koko pinkkaa halutulla viivakuormalla. Jotta nipeissä olisi tasainen viivakuorma poikkisuunnassa, pitää välitelojen taipua samalla tavalla olivatpa ne sitten kokillivaluteloja tai joustavalla pinnoitteella pinnoitettuja teloja. Paperitäytteisiä teloja ei voida tällaisessa kalanterissa enää juurikaan käyttää, ei varsinkaan on-machine konsepteissa. Näin voidaan myös alanipin kuormitusta vähentää ja saadaan tarvittaessa bulkkisempi paperi ja vähemmän ns. paperin mustumista.
Tällaisen kalanterin kehitti Valmetin Järvenpään tehdas 1990-luvulla. Moninippikalanterin nimeksi tuli OptiLoad, joka hyvin kuvastaa sitä, että kuormitusjakauma pystysuunnassa on optimoitavissa. Yleensä käytetään samaa kuormitusta kaikissa nipeissä. Ensimmäiset OptiLoadit starttasivat Veitsiluodon Oulun PK 7:llä vuonna 1996. Juha Lipponen ja Pekka Koivukunnas olivat pääinnovaattorit.
Superkalantereissa oli samaa vaivaa kuin pituusleikkureissa eli ei ollut koskaan tarkkaa tietoa todellisista nippikuormituksista, vaan ne olivat laskennallisia. Telat liikkuivat runkoon kiinitetyissä johteissa, joiden kitkat aiheuttivat vääristymää. OptiLoadissa tähän on saatu parannus, kun telat ovat vipujen varassa.
Juuri ennen OptiLoadin tuloa markkinoille Voith otti selvän johtoaseman pystysuoralla Janus-kalanterillaan vuosina 1995-1997. Niitä myytin toista kymmentä, ennen kuin Valmet sai Veitsiluodon Oulun tilauksen. Esimerkiksi Stora Port Hawkesbury (Valmetin uusi PK2 Kanadassa) ja Gebrüder Langin Ettringenin tehtaan PK4 olivat harmittavia tappioita Järvenpään tehtaalle. Pystysuora Janus Mark I käytti hyväksi korkeaa lämpötilaa, polymeeriteloja ja kevennystä, joka ainakin ”virallisesti” oli rajoitettu 80 %:iin johtuen Valmetin OptiLoad patenteista.
Päällystämättömän paperin on-machine kalanterointi eroaa prosessimielessä ratkaisevasti perinteisestä superkalanteroinnista. Superkalanterointia varten paperi ylikuivatetaan paperikoneella jopa alle 2 %:n kosteuteen. Sen jälkeen paperi kostutetaan tarvittavaan kalanterointikosteuteen profiloitavilla kostutussuihkuilla. Ennen ajateltiin, ettei paperin kosteusprofiileja saada riittävän suoriksi ilman tätä ylikuivatusta. Päällystetyllä paperillahan ylikuivatus tapahtuu jo ennen päällystystä eikä ylikuivatusta ja kostutusta tarvita enää päällystyksen jälkeen. Tämä ylikuivatus tietysti kuluttaa rutkasti lisää kuivatusenergiaa.
Voith lähti ennakkoluulottomasti kumoamaan tätä ylikuivatusvaatimusta samaan aikaan, kun kehitti Janus Mark I kalanterin. Niinpä SC-paperin on-machine kalanteroinnissa paperia ei ylikuivatettu ja se vaatiikin todella tasaisen kosteusprofiilin. Aluksi siinä olikin suuria vaikeuksia. Januksen suuri lämpötila on kuitenkin eduksi, koska veden haihtuminen ja lämmön johtuminen ovat märässä kohdassa suurempia. Nippipainehan painaa märkää kohtaa varsinkin alussa enemmän kasaan kuin kuivaa kohtaa. Suuri lämpötila ja on-machine kalanterointi suurella nopeudella olivat mahdollisia Voithin kehittyneen polymeeritelatekniikan ansiosta.
Vuonna 1999 Voith starttasi Gebrüder Langin Ettringenin tehtaan PK5:llä vinon Janus MK II on-machine kalanterin, jonka kulma pystysuoraan nähden on 45 astetta. Siinä on myös muita esimerkiksi telanvaihtoon liityviä etuja mutta joitakin haittojakin perinteisiin kalantereihin nähden, jotka johtuvat tästä vinosta rakenteesta. Voithin ulospäin tunnetuin persoona kalanterikehityksessä on ollut Ulrich Rothfuss.
Myös Küsters kehitti osittain Beloitin tukemana oman konseptinsa nimeltä ProSoft, jollainen asennettiin mm. Stora Enson Summan PK2:lle, kun se muutettiin sanomalehtipaperilta SC-lajeille vuonna 2005. Kalanteri oli erikoinen kaksipinoinen, jossa paperin syöttö ensimmäiseen pinoon oli alakautta. Sillä sanottiin tehtävän SC-A+ tason paperia, mutta se oli kyllä hiukan erilaista kuin sileimmät paperit. Tuotenimi oli Magnipress Bulky. Küstersin ulospäin näkyvin kalanterointipersoona on ollut Peter Svenka.
OptiLoad ja Janus moninippitekniikkaa alettiin soveltamaan asteittain myös joissakin olemassaolevissa superkalantereissa. Ensimmäisissä projekteissa nostetttiin vain lämpötiloja käyttämällä korkeampaa lämmitysveden painetta, vaihdettiin kokillitelat poratuiksi ns. TriPass tai DuoPass teloiksi paremman lämmönsiirron toivossa, ja korvattiin kuituteloja asteittain polymeeriteloilla. Suomessa tällaisia projekteja teki Järvenpää mm. UPM Voikkaan PK18:lla ja myös Voith Myllykosken PK7:llä. Vuonna 2000 otettiin isompi askel, kun Appleton toteutti Mead Paperin Escanaban PK4:llä ensimmäisen varsinaisen superkalanterien OptiLoad-modernisoinnin, missä muiden tekniikoiden lisäksi nippipaine tuli samaksi joka nipissä ylhäältä alas. Sitä seurasi nopeasti useampi samanlainen projekti USA:ssa ja Kanadassa päällystetyillä hienopapereilla, SC-laaduilla ja release-papereilla. Vuonna 2005 Järvenpää muutti Suomessakin Voithin superkalanterit UPM Tervasaaren PK8:lla täydellisiksi OptiLoadeiksi, joihin tuli mm. kuumaöljylämmitys, teräksiset termotelat kokillitelojen tilalle, sama nippikuorma ylänipistä alanippiin. Samalla nippikuormaa nostettiin, ja kaikki kuitutelat korvattiin polymeeriteloilla. Mielenkiintoista on, että Tervasaaren release-kalanterien nopeutta ja kapasiteettia voitiin nostaa selvästi, vaikka ne olivat ennen modernisointia 15-telaisia, ja sen jälkeen vain 11-telaisia.
On-machine kalanterit
Vaativin painopaperin sileyden ja etenkin kiillon parantaminen on perinteisesti suoritettu erillisissä superkalantereissa. Tavallisesti kaksi superkalanteria riitti yhdelle koneelle, mutta vaatimusten kasvaessa joillakin koneilla oli jo kolme superkalanteria tai kahdella koneella viisi. Pienempi nopeus paransi paperin laatua varsinkin superkalantereilla.
Tuotantotehokkuuden parantamiseksi paperin kiillotus on jo pitkään pyritty liittämään paperikoneen yhteyteen. Graafisen kartongin valmistuksessa tähän oli päästy jo aikaisemmin johtuen erilaisista tuotteen laatuvaatimuksista ja alhaisemmista konenopeuksista. USA:ssa S.D.Warren -yhtiön tutkimusryhmä johtajanaan Jay Vreeland kehitti menetelmän ”Substrata Thermal Molding” hienopaperin on-machine viimeistelyyn. Kehitys aloitettiin jo 1960-luvun alkupuolella, tosin ensimmäinen tuotantomittainen on-machine kalanteri lähti käyntiin vasta 1970-luvun puolivälissä Mobile Alabaman PK1:llä. Myöhemmin tämän prosessin mukaisia on-machine päällystys- ja kalanterointilinjoja starttasi nykyisin SAPPI:n omistamalla Somersetin tehtaalla USA:n Mainen osavaltiossa seuraavasti: PK1 1982, PK2 1986 ja PK3 1990. Tehdas on nytkin Amerikan suurin pääl1ystettyjä papereita valmistava tehdas ja tekee hyviä tuotteita edullisella konseptilla. Kalanterit ovat nelinippisiä. Euroopassakin kiinnostuttiin vastaavista menetelmistä, mutta paljon myähemmin.
Erotuksena kovalle metallitelanipille alettiin tällaisia kalantereita kutsua soft-kalantereiksi. Soft-kalanteri on kalanteri, jossa on kuumennetun metallitelan ja polymeeritelan välinen nippi, mutta kullakin polymeeritelallalla on vain yksi nippi. Moninippikalanterissahan on pinon välissä olevilla teloilla kullakin kaksi nippiä kuten superkalanterissakin. Polymeeritelan pinnan kuumeneminen ja kesto ovat teoreettisesti riippuvaisia nippi-iskujen lukumäärästä aikayksikössä. Siksi soft-kalanteri onkin sopiva juuri on-machine kalanteriksi, koska nippi-iskujen frekvenssi on vain puolet moninippikalanterin väliteloihin verrattuna. Toisaalta yksinippisyys johtaa siihen, että leveällä koneella joustavapintaisen telan taytyy olla kallis taipumasäädettävä tela.
Nykyisin kevyt soft-kalanterointi on vain yksinippinen, koska puristinosat tekevät toispuolista paperia ja kuuma tela karheampaa pintaa vasten teke paperin tasapuolisemmaksi. Tavoiteltaessa enemmän kiiltoa, sileyttä ja tasapuolisuutta, käytetään kahta tai neljää nippiä eli on kaksi erillistä yksi- tai kaksinippistä kalanteria. Jotkut kutsuvat moninippikalantereita monitelakalantereiksi, mutta juuri nipit tekevät paperin muokkaamisen ja nelitelaisessa soft-kalanterissa on vain kaksi nippiä. Moninippikalanteri onkin osuvampi nimitys kuin monitelakalanteri yksipinoiselle kiillotuslaitteelle.
Usein soft-kalanterilla tavoitellaan kiiltoa ja hyvää sileyttä etenkin päällystetyillä papereilla. Tätä varten polymeeritelaa vasten olevassa ns. termotelassa kiertää lämmitysöljy korkeampien lämpötilojen saavuttamiseksi. Näin saadaan telan pinnan lämpötila jopa yli 200 Celsius asteeseen.
Ensimmäinen tämän suuntainen huomattava investointi Suomessa oli Voikkaan paperikoneen PK11, joka uusittiin vuonna 1986 valmistamaan Kymtech MFC-paperia (katso tätä koskevaa kronikkaa). Tällä koneella pyrittiin päällystetyn paperin mattaan tai himmeään mutta silti sileään pintaan. On-machine kalanteri ostettiin Valmetilta ja sen joustavat pinnoitteet Savion kumitehtaalta, joka oli noihin aikoihin siirtymässä Nokialta Stowe Woodwardin omistukseen.
Vähemmän tunnettu tieto on, että Wärtsilä rakensi ensimmäisen softkalanteriksi tunnistettavan laitteen jo vuonna 1977 Keskuslaboratorioon Otaniemeen. Samalta vuodelta on myös Jukka Joutsjoen patenttihakemus, joka hyväksyttiin vuonna 1978. . Kalanteri oli normaali nelitelainen kovanippinen kalanteri, jonka ylä- ja alatelaa vasten oli sijoitettu soft-nipit kummallekin puolelle. Toisin sanoen paperi meni ensin kahden soft-nipin läpi, sitten kolmen kovan nipin läpi ja viimeksi kahden soft-nipin läpi. Ajateltiin sen olevan sopiva esimerkiksi SC-paperille. Kävi kuitenkin niin, että SC-paperin vaatima suuri kosteus ja täyteainepitoisuus aiheuttivat ns. paperin mustumista kovissa nipeissä ja SC-kokeilut lopetettiin. Tietenkin sillä voitiin ajaa monenkinlaisia nippikombinaatioita. Se ei kuitenkaan paljon edistänyt soft-kalanterien kehitystä Suomessa, koska joustavien telojen tekniikka ei ollut riittävän kehittynyt tuotantomittakaavaan. Toisaalta talon sisällä oli monenlaisia mielipiteitä siitä, mihin tuotekehityspanokset kannattaa satsata ja telakehitys jäi näin pitkäksi aikaa taka-alalle ja erillisten telapinnoitusfirmojen huoleksi.
Valmet lähti telapinnoitteiden ja polymeeritelojen kehitykseen paljon myöhemmin.Viivyttely johtui osin siitä, että superkalanterien paperitelojen huoltobisnes oli tuottoisaa ja uusi tekniikka olisi verottanut tätä. Kuitenkin tässäkin tapauksessa asiakkaan etu loppujen lopuksi voitti, ja Valmet jäi polymeeritelojen kehityksen alkuaikoina selvästi kilpailijoistaan jälkeen. Wärtsilän ja Valmetin toimintojen yhdistyttyä Metson alle työtä on-machine tekniikan kehittämisessä jatkettiin edelleen, kun OptiLoad siirrettiin lähes sellaisenaan paperikoneelle ja uudempiakin kalanterointi-ideoita ruvettiin toteuttamaan.
Valmet perusti vuoden 1995 lopulla japanilaisen komposiittimateriaaleihin erikoistuneen Yamauchin kanssa yhteisyrityksen, joka alkoi valmistaa kalanteritelojen polymeeripäällysteitä Järvenpäässä. Valmetin omistusosuus Dura Oy:n osakkeista oli 60 % ja Yamauchin 40 %. Tehdas vihittiin käyttöön 1997. Saman vuoden alussa oli Oulussa startannut ensimmäinen OptiLoad ja uusi telatekniikka joutui heti vaativaan käyttöön. Myöhemmin Metso on kiilannut tuotekehityksensä turvin eturivin kalanteritelatoimittajaksi hyödyntäen sekä japanilaista että Beloitilta saatua telatekniikkaa. Voidaankin sanoa, että kalanterien joustavat telat ovat yksi vaativimmista komposiittien käyttökohteista, jossa on pulssimainen korkea kuormitus ja lämpötila. Telamateriaaliin ei saa tulla epätasaista plastista muodonmuutosta, mutta sen pitää säilyä sileänä tai mieluummin jopa silittyä pitkän käyttöikänsä aikana. Kaiken tämän aikaansaamiseen tarvitaan polymeerien lisäksi sopivia vahvike- ja täyteaineita, taidetaanpa nykyisin puhua jo nanomateriaaleista.
Historiaa ja tulevaisuutta
Kalanterointi on kehitetty alun perin tekstiiliteollisuudessa, jonne vanhimmat kalanteritoimittajat toimittivat laitteitaan. Vanhemmat paperintekijät muistavat hyvin, että ennen oli useita superkalantereiden toimittajia. Mieleen tulevat mm. seuraavat nimet: Kleinewefers, Bruderhaus, Eck, Sulzer, Escher-Wyss, Hunt & Moscrop, Beloit, Appleton, Küsters ja japanilainen IHI. Nämä tekniikat ovat siirtyneet pääasiassa Voithille ja Metsolle, mutta taitaapa nyt olla kilpailussa mukana myös Andritz - Küstersin tekniikan turvin.
Kansainvälisessä kilpailussa Metso on onnistunut kehittämään omia konstruktioita ja innovaatioita sekä kalanterirakenteissa että telamateriaaleissa. Eräs erikoisimpia konsepteja on SC-paperille suunniteltu kaksipinoinen off-machine kalanteri OptiLoad TwinLine, jollaiset starttasivat Stora Enson Kvarnsvedenin tehtaan uusimmalla koneella PK 12 vuoden 2005 lopulla. Heti perään Irving Paper starttasi Kanadassa vastaavan ensimmäisen on-machine konseptin, jossa on myös 5+5 telaa. Vuotta myöhemmin Myllykosken Plattlingin tehtaan uusi PK 1 pani paremmaksi, sillä siihen tuli peräti 7+7 -telainen OptiLoad TwinLine kalanteri, joka tekee SC-A+laatua on-machine huippunopeuksilla. Kovana kilpailijana on kuitenkin Voith vinolla Janus MK II -kalanterillaan, joka on myynyt hyvin etenkin Aasian päällystetyillä papereilla.
Tänä päivänä on myös muita kalanterointitekniikoita käytössä lähinnä kartongin teossa. Pitkää nippiä on sovellettu kaikissa paperinteon vaiheissa. Samoin kalanterointiin on tullut kenkänippi. Uusimpana innovaationa on Metson Järvenpään tehtaalla kehitetty kuuma metallihihnakalanteri, jossa painetta on pienennetty, mutta nipin pituus on venytetty metriin saakka. Lämpötila voidaan nostaa molemmin puolin aina 170 °C saakka ja näin saadaan tarvittaessa symmetrinen silitystulos. Laite sai nimen ValZone. Kalanterointitulos on erilainen kuin perinteisillä menetelmillä ja paperi tuntuu sileämmältä kuin sileysmittauksen perusteella voisi päätellä.
Ensimmäinen ValZone kalanteri starttasi nykyisen Metsä Boardin Simpeleen kartonkitehtaalla vuonna 2006 ja useat seuraavatkin olivat kartonkikonesovelluksia eli lähinnä jenkkisylinterin korvaajia pohjakartongille. Kuudes toimitettu ValZone oli hienopaperikalanteri Kiinan Sun Paperille vuonna 2011. Tällaisia installaatioita nähtäneen yhä enemmän papereillakin. Tästä kehitystyöstä palkittiin Metson Mika Viljanmaa Marcus Wallenberg-palkinnolla vuonna 2012, mutta niinkuin aina mukana oli isompikin joukko kehittäjiä.