211T Keräyspaperin ja siistauslietteen tuhkan kierrätys ja valmistus paperin täyteaineeksi

Johansson Allan, Antero Moilanen, Markku Orjala, Jussi Ranta, Kai Sipilä, Kauko Ingerttilä, Tapio Knuutinen, Pekka Mörsky, Björn Krogerus, Antti Korpela, Risto Eteläaho, Jouni Kinni, Jouko Perttula, Timo Pekkarinen, Jukka Heimonen

Research output: Chapter in Book/Report/Conference proceedingConference article in proceedingsScientific

Abstract

Paperiteollisuuden papereissa ja kartongeissa käyttämä täyteaineiden määrä on kasvanut tasaisesti. Papereista ja kartongeista kerätään noin puolet hyötykäyttöön kuituaineksen vuoksi, kun taas täyteaineita ei toistaiseksi käytännöllisesti katsoen oteta uusiokäyttöön. Kierrätyspapereiden kuituaines otetaan talteen siistauksessa, josta syntyvä jäte (siistausliete) sisältää paperin täyteaineet ja pigmentin. Siistausliete väkevöidään ja viedään kaatopaikalle tai poltetaan. Poltossa jäljelle jäävä lietteen sisältämä täyteaine (tuhka) voidaan periaatteessa käyttää uudestaan, mutta ongelmana on sen puhdistaminen ja jatkokäsittelyt (jauhaminen, pH:n säätö jne.) niin, että se täyttää paperin täyteaineille asetetut laatuvaatimukset. Nykyisellään polttoprosessissa syntyvä tuhka sisältää liian paljon epäpuhtauksia (lähinnä nokea), jotta sitä voitaisiin käyttää sellaisenaan paperin täyteaineena. Kaatopaikkamaksujen nousu ja kierrätysnäkökohtien korostuminen lisäävät markkinoinnissa myös papereiden täyteaineiden uusiokäytön edellytyksiä. Onnistuessaan menetelmä tarjoaa mahdollisuuden paperin "suljetulle kierrolle", jossa raaka-aineen kuitu-, täyteaine- ja energiasisältö hyödynnetään mahdollisimman tehokkaasti. Papereiden täyteaineille on asetettu tietyt laatuvaatimukset, joita ovat lähinnä riittävä vaaleus ja vähäinen kuluttavuus (jolla kuvataan täyteaineen kuluttavaa vaikutusta paperin valmistuksessa käytettävään viiraan). Vaaleuteen vaikuttavat olennaisesti täyteaineen sisältämät epäpuhtaudet ja kuluttavuuteen partikkelikoko ja partikkelien särmikkyys. Tässä projektissa tutkimuksen kohteena oleva polttaminen hapettaa periaatteessa täyteaineen puhtaaksi, mutta tällöin tuhkan partikkelikoko voi kasvaa. Partikkelikoon kasvamisen syynä on pääasiassa korkeissa lämpötiloissa tapahtuva tuhkan sintraantuminen tai sulaminen. Tällainen suuria partikkeleja sisältävä materiaali voidaan jauhaa, mutta tuntematonta on, miten käyttökelpoista jauhamisessa syntyvä partikkeliaines on esimerkiksi kuluttavuuden suhteen. Ideaalitapauksessa polttaminen voi suoraan tuottaa halutun kokoisista partikkeleista koostuvaa tuhkaa tai sellaista tuhkaa, jonka jauhatus onnistuu helposti. Periaatteessa tämä on saavutettavissa polton olosuhteita säätämällä.
Original languageFinnish
Title of host publicationSIHTI 2 Energia- ja ympäristöteknologia
Subtitle of host publicationTutkimusohjelman vuosikirja 1998 : Projektiesittelyt
Place of PublicationEspoo
PublisherVTT Technical Research Centre of Finland
Pages383-396
Publication statusPublished - 1999
MoE publication typeB3 Non-refereed article in conference proceedings

Publication series

SeriesVTT Symposium
Number191
ISSN0357-9387

Cite this

Allan, J., Moilanen, A., Orjala, M., Ranta, J., Sipilä, K., Ingerttilä, K., Knuutinen, T., Mörsky, P., Krogerus, B., Korpela, A., Eteläaho, R., Kinni, J., Perttula, J., Pekkarinen, T., & Heimonen, J. (1999). 211T Keräyspaperin ja siistauslietteen tuhkan kierrätys ja valmistus paperin täyteaineeksi. In SIHTI 2 Energia- ja ympäristöteknologia: Tutkimusohjelman vuosikirja 1998 : Projektiesittelyt (pp. 383-396). VTT Technical Research Centre of Finland. VTT Symposium, No. 191 http://www.vtt.fi/inf/pdf/symposiums/1999/S191.pdf