Sisällysluettelo 6.1. Sellu- ja paperitehtaat, tuotteet, tuotantomäärät
Sisällysluettelo 6.1. Sellu- ja paperitehtaat, tuotteet, tuotantomäärät, työntekijät, alueellinen sijainti........................ 6.2. Sellu- ja paperiteollisuuden prosessi............................................................................................ 6.3. Sellu- ja paperitehtaiden käyttämä raaka-aine ............................................................................. 6.4. Sellu- ja paperitehtaiden puuraaka-ainepohja. Puunkorjuun suunnittelu yrityksissä .................. 139 6.1. Sellu- ja paperitehtaat, tuotteet, tuotantomäärät, työntekijät, alueellinen sijainti Luoteis-Venäjän alueella sijaitsee 7 Venäjän 14 suuresta sellu- ja paperitehtaasta, joille kuuluu määräävä osa tällä alalla Venäjän metsäteollisuudessa, mm.: Syktyvkarin metsäteollinen kokonaisuus, Arkangelin, Kotlasskin, Kontupohjan, Svetogorskin, Segezhan ja Solombalskin sellu- ja paperitehtaat. Sellu- ja paperitehtaat, tuotteet, tuotantomäärät, työntekijät, tehtaiden alueellinen sijainti Luoteis-Venäjällä loppuvuodesta 2003 on esitetty taulukossa 6.1. Taulukko 6.1. Luoteis-Venäjän sellu- ja paperitehtaat vuonna 2003 Yritys Kaliningradin alue 1. Tsepruss SOY 2. 3. Nemanski sellu- ja paperitehdas Oy Sovetski sellu- ja paperitehdas Oy Henkilöstö määrä, henkeä 1300 2200 2360 Karjalan tasavalta 4. Kontupohja Oy 5066 5. Pohjois-Laatokan paperitehdas Läskelä Ltd. 456 6. Pitkärannan sellutehdas Oy 1600 7. Segezhan sellu- ja paperitehdas Oy 5200 8. Suojärven kartontara 360 Tuotteen nimi Valkaistu havupuu-sulfiittisellu, kauppasellu. Tuotanto 69 140 t Tekninen 1,5-2,2 mm paksu kartonki Paperipyyhkeet Offset-paperi, neliömassa 65-120 g/m2, Kauppasellu Paperi, yhteensä Tapettien pohjapaperi, päällyspaperi, rasvatiivis paperi Kartonki (aallotuskartonki) 2 650 t 11 milj. kpl 12 060 t 10 700 t 45 140 t Valkaistu havupuusta valmistettu sulfiittisellu, kauppasellu. Offset-paperi, neliömassa 80-100 g/m2 Tapettipaperit Tapetit Aaltopahvi 39 130 t Sanomalehtipaperi, pakkauspaperi Paperi, yhteensä Tapettien pohjapaperi, lippupaperi, käärepaperi Sulfaattisellu sähköjohdinten eristys- ja kondensaattoripaperin valmistukseen, sulfaattisellu eristyspaperin valmistukseen. Voimapaperi, erittäin luja säkkipaperi, oraiden suojapaperi, vientisahatavaran pakkauspaperi. Paperisäkkejä, -kasseja ja -pusseja Kotelokartonki, liimattu kartonki 12 190 t 10 260 t 12 230 t 13 milj. rullaa 8 310 t 584 170 t 2 990 t 80 410 t. 176 120 t 7 790 t 140 Oy Arkangelin alue 9. Solombalskin selluja paperitehdas Oy 10. 11. Liimatusta kartongista tehdyt laatikot 5020 Valkaisematon havupuu-sulfaattisellu Voloshskin valtionyritys sellutehdas nro 5 242 Käärepaperi Valkaisematon havupuusta valmistettu sulfiitti-kauppasellu, valkaistu sulfiittisellu Kotlasskin sellu- ja paperitehdas Oy 7000 206 920 t 3 730 t 300 t Viskoosi-havupuu-sulfiittisellu, valkaistu lehtipuu-sulfaattisellu 311 050 t Säkkipaperi, offset-, kirjapaino-, syväpaino-, kopiopaperi, käärepaperi, päällystettäväksi tarkoitettu pohjapaperi 249 490 t Kartonki kraftlaineri, fluting. 271 000 t Paperisäkkejä, vaippoja, paperijalosteita 12. Arkangelin sellu- ja paperitehdas Oy 9200 Valkaistu lehtipuu-sulfaattisellu. Paperi, yhteensä. mm. päällyste-, offset-, pergamiinipaperi, folion pohjapaperi, kirjoitus-, kirjoitusvihko-, etikettipaperi, parafinoitu paperi Kartonki, yhteensä Päällystyskartonki, pahvin pintakerroskartonki Aallotettu paperi Raakakartonki Pakkauskartonki Kuitulevy Kirjoitusvihkot 216 930 t 80 t 434 410 t 8223 tuh. m2, 332 milj. kpl 141 Komin tasavalta 13. Neusiedler- Syktyvkar Oy 9250 Painopaperi, sanomalehti-, kirja- ja aikakauslehtipaperi, offset-, kopio-, laminoitava peruspaperi, tapettipaperi, kotitalous- ja saniteettipaperit, joustopakkauspaperi elintarvikkeiden pakkaukseen automaattilinjoilla, elintarvikkeiden pakkauspaperi, kalkiton offset-paperi. Peruskartonki –maitotuotteiden tölkkikartonki, kromipaperin korvike, toplaineri. 512 900 t 180 000 t Pietari 14. 15. 16. 17. 18. Firma Bumaga Oy (entinen Volodarskin paperitehdas Parus Oy Svetotsh Oy Valtionyritys Pietarin Gosznak-paperitehdas Pietarin Kartontol-tehdas SOY Kopio-, kääre-, erikoispainopaperi, kromatografian pohjapaperi, korttipaperi katalogeja ja kortistoja varten, polypropeenin pohjapaperi, pakkauspaperia elintarvikkeiden pakkaukseen automaattilinjoilla, kuumien ruokien ja juomien pakkauskartonki, muovipäällystettyjen kirjakansien pohjakartonki, päällyspaperi, eristyspaperin pohjapaperi, piirustus-, taidepaino-, vedostuspaperi, teollisuuspaperit, koulukirjojen ja -vihkojen paperi, diasotyyppinen valoherkkä paperi, metalliesineiden pakkauspaperi, termoreaktiivinen lämpöpaperi, kuumasaumattava paperi, kuultopaperi. 350 200 400 200 Kirjoitusvihkot Kirjoitusvihkot, kolulaisten päiväkirjat, piirustusvihkot ja –kansiot, pro gradu- töiden kansiot, paperijalosteet Painopaperi, kirjoitus-, piirustus-, asiakirja-, arvopaperi-, liitu-, kopiopaperi, kortti- ja karttapaperi. Tervapahvin pohjakartonki ja itse kattohuopa 6 000 t 35 milj. kpl 25,5 milj. kpl. 22 710 t 11 340 t 142 Leningradin alue 19. Kamennogorskin offsetpaperitehdas SOY 20. 21. 22. 23. 24. Firma Komsomolets Oy Kommunarpaperi- ja kartonkitehdas Oy Svetogorsk Oy 450 Offset-paperi 24 560 t 420 Pakkauspaperi 15 700 t Kirjoitusvihkot 66 milj. kpl 580 2500 Vyborgskaja tsel- 2200 luloza Oy Sjaskin sellu- ja paperitehdas Oy 2600 Aaltopahvilaatikot Piirturi- ja tulostinpaperi teollisuudelle, terveydenhoidollisten tuotteiden pohjapaperi, eristyspaperi suurtaajuiseen hitsaukseen, parafinoitava paperi, savukerasiapaperi, savukepaperi, lämpöreaktiivisen, lämpökemiallisen ja sähkökemiallisen lämpöpaperin pohjapaperi, pergamenttipaperi. Papeijalosteet Valkaistu havusulfiittisellu ja valkaistu lehtipuusulfaattisellu Offset-paperi Kirjoitus-, kaapeli -, eristys-, kääre- ja kirjekuoripaperi. WC-paperi. Paperijalosteet. Nestepakkauskartonki. Kotelokartonki Valkaisematon sulfiittikauppasellu Tapettien pohjapaperi, paperipohjaiset polyeteeni-, polypropeeni- ja vahapäällysteiset pakkausmateriaalit Pinnoitettu kartonki, aaltopahvin pintakerroskartonki Paperijalosteita Valkaistu havupuusta valmistettu sulfiittisellu, kauppasellu Kemiallis-mekaaninen massa Talous- ja hygieniapaperit, tapettien pohjapaperi, käärepaperi. 29 350 t 20 510 t 20 860 t 242 900 t 83 650 t 16 380 t 21 430 t 36 560 t 47 130 t 20 000 t 41 290 t Hygieniapaperit 25. Pietarin KPK Oy 2000 Kotelo-, päällystekartonki 213 000 t Kartonkiaihiot Pihkovan alue 26. Velikolukskin kartonkitehdas 200 Kotelokartonki 3 650 t 143 Novgorodin alue 27. Velgiiskin paperitehdas 300 Tapettien pohjapaperi, pakkauspaperi, paperi kassakoneita varten, pehmopaperi. Pakkauskartonki Tapettien pohjapaperi 28. Okulovski bumazhnik Oy Vologdan alue 30. Sokolskin selluja paperitehdas Oy 285 2700 11 550 t 1 610 t. 20 milj. rullaa Tapettien pohjapaperi , savukepaperi, päällyspaperi Pakkauskartonki Kauppasellu Kaksikerroksinen paperi elintavikkeiden pakkaukseen, imukepaperi, sähke-, lippu-, tulitikkirasian liimaukseen käytettävä paperi, erivärinen kirjoituspaperi, kirjoitusvihkojen päällyspaperi, tapettien pohjapaperi, pyyhke- paperi, voipaperi, käärepaperi 1 560 t 11 860 t 80 t 42 350 t Luoteis-Venäjän keskeisten sellu- ja paperitehtaiden toiminnan vertaileva analyysi teki mahdolliseksi yhtenäisen listan laatimisen; siinä yritykset on asetettu paremmuusjärjestykseen työn tehokkuuden perusteella (taulukko 6.2). Integroitu yhtenäinen rankinglista perustuu sellu- ja paperiteollisuuden eri sektoreiden kohdalla tehtyihin listoihin: sellu keitettynä, kauppasellu-, paperi- ja kartonki- kohtainen ranking. Yritys sijoittui listassa sitä korkeammalle, mitä suurempi sen tuotantomäärä on. Sijoituksesta riippuen yritys sai tietyn määrän pisteitä: ensimmäinen sai 1 pisteen, toinen 2 pistettä ja niin edelleen. Kaikkien neljän rankingin pisteet laskettiin yhteen, ja näin saatiin lopullinen pistemäärä (sarake 2). Minimimäärän pisteitä saaneet yritykset sijoittuvat listan kärkeen. Lähdeaineistona on käytetty valtion tilastokomitean tietoja. Taulukko 6.2. Luoteis-Venäjän keskeisten sellu- ja paperitehtaiden toiminnan tehokkuutta kuvaava integroitu rankinglista vuodelta 2003 Yritys Kotlasskin sellu- ja paperitehtaat Oy Arkangelin sellu- ja paperitehtaat Oy Neusiedler – Syktyvkar Oy Svetogorsk Oy Segezhan sellu- ja paperitehtaat Oy Kontupohja Oy Sija Pistemäärä Sellu keitettynä, tuh. tonnia Kauppasellu, tuh. tonnia Kartonki, tuh. tonnia 311,05 Paperi, kaikki lajit, tuh. tonnia 249,49 1 8 912,53 2 11 770,75 216,93 80,14 434,41 3 20 505,64 9,34 512,90 179,92 3 4 20 29 362,60 243,24 20,51 0 263,85 176,12 83,65 58,01 5 32 105,42 0 584,17 0 270,94 144 Solombalskin selluja paperitehtaat Oy Sjaskin sellu- ja paperitehtaat Oy Nemanskin sellu- ja paperitehtaat Ltd. Pitkärannan sellutehdas Oy Sovetski sellu- ja paperitehdas Oy Tsepruss SOY Viipurin sellu Oy Sokolskin sellu- ja paperitehtaat Oy Pietarin KPK OY 6 34 211,90 206,92 3,73 0 7 35 91,04 47,13 41,29 0 9 40 64,21 10,66 45,14 12,19 9 40 80,75 80,41 0 0 10 41 70,66 39,13 22,49 8,31 10 11 12 41 42 44 80,7 55,97 41,90 69,14 16,38 0 0 21,43 42,35 2,65 36,56 12,58 13 45 0 0 0 212,97 Luoteis-Venäjän sellu- ja paperiteollisuudessa on havaittavissa seuraavia kehitystrendeja ja –prioriteetteja: - uusien teknologioiden kehittely ja käyttöönotto tarkoituksena tuotantoprosessin energiankulutuksen alentaminen; - huipputeknologisten keskipainavien paperilajien tuotevalikoiman laajentaminen; ennen muuta erikoispapereiden ja paino- ja kopiopapereiden pohjana olevan paperin tuotannon lisääminen; - kemikaalien käytön lisääminen tuotantoprosessissa, erikoisaineiden ja ennen muuta paperin lujuutta lisäävien täyteaineiden kohdennettu käyttö; - päällystettyjen jalosteiden jatkuva kehittely; - kiertovesijärjestelmän kehittyminen ja puhtaan veden kulutuksen supistuminen; - paperin ja kartongin lujuuden parantaminen poistamalla olemassa olevien teknologioiden haittatekijät; - paperimassan tiivistäminen paperirainaa muodostettaessa; - lopullinen siirtyminen neutraaliin liimaukseen paperia valkaistusta kuidusta tuottavissa yrityksissä, vähittäinen siirtyminen neutraalia lähentelevään liimaukseen, jossa käytetään emulsiopäällystystä ja vahvistettua hartsia päällystyspastan sijasta; - pintakäsittelyn kehittäminen, paperin päällystäminen väriaineilla liima-aineella päällystämisen ohella; elintarvikkeiden pakkaukseen tarkoitettujen pakkaus-paperilajien kehittely; - sanomalehtipaperin ja ehkä myös painopaperin bioteknologisten valmistus-menetelmien käyttöönotto; - kaikkien paperilajien, mm. painopaperin homogeenisyys- ja lujuusominaisuuksien parantaminen; - pitkälle kehitettyjen erikoispaperien ja mm. lääketieteellisiin tarkoituksiin kehitettyjen paperijalosteiden valmistuksen organisointi. Luoteis-Venäjän sellu- ja paperitehtaissa viedään nykyään päätökseen siirtymistä neutraaleissa (lievästi alkalisissa) olosuhteissa tapahtuvaan liimaukseen, jossa käytetään tuontikemikaaleja. Samalla pyritään korvaamaan ulkomaiset kemikaalit kotimaisilla (dimeeriset yhdistelmäliimat ja kationinen tärkkelys). Kehitetään liimausmenetelmää, jossa käytetään hartsidispersiopohjaisia Sacocell- liimoja. Paperin värjäystä ja päällystämistä liima-aineella kehitetään edelleen yrityksissä, joissa on liimauspuristimia. Niitä on nykyään vähän mutta kaikesta päätellen yritykset hankkivat uusia liimauspuristimia. Pitkään jatkuneen lamakauden päätyttyä Luoteis-Venäjän elintarvike-teollisuuden nopea kehitys ja pakkauspaperimarkkinoiden kehittymättömyys ovat johtaneet erilaisten elintarvikkeiden pakkauk145 seen tarkoitettujen pakkauspapereiden ja aaltopahvin valmistuksen ripeään kasvuun. Tämä kehityssuunta edellyttää tuotevalikoiman laajentamista, laadun parantamista ja tuotantomäärien lisäämistä. Erityisen kiinnostavaa on sellaisten ominaisuuksiltaan erikoisten pakkauspapereiden kehittäminen, jotka säilyttävät elintarvikkeet tuoreina. Monet aallotuskoneistot riippuvat paikallisesta kysynnästä, mikä jarruttaa aallotuskartongin ylituotantoa. Samalla Luoteis-Venäjällä käytännöllisesti katsoen kaikki kierrätyspaperista valmistettava uusiokartonki ja fluting tehdään vanhentuneilla erikoistumattomilla koneilla. Aineen kuiduttamisessa keittonesteen konsentraatio on pieni (pitoisuus enintään 4 %), massan pesu huonoa, erityisen huonosti saadaan poistetuksi hieno hiekka, kiertovesijärjestelmän ensimmäinen vaihe eli erittäin saastuneen veden puhdistaminen ei ole erotettu itsenäiseksi vaiheeksi, suotautus ei varmista saastuneen veden hyvää poistoa, koska useimmissa yrityksissä massasulpun suotautumiskyky on enintään 9% Luoteis-Venäjän sellu- ja paperiteollisuuden tuottajat ovat mielellään yhteistyössä alan tutkimuslaitosten kanssa. Uusien kemikaalien ja täyteaineiden käyttö antaa mahdollisuuden parantaa, vaikkakin ei lopullisesti, paperin lujuutta, kierto- ja jätevesipuhdistusta, ratkaista biokasvettumiin ja paperirainan viiralla suotauttamiseen liittyviä ongelmia. Viime vuosina Luoteis-Venäjän sellu- ja paperitehtaissa on käynnissä voimakas rakenneuudistus, jonka tarkoituksena on ylhäältä alaspäin integroitujen metsäyhtiöiden perustaminen, joiden toimiala on hyvin laaja alkaen puunkorjuusta ja päätyen mekaaniseen puunjatkojalostukseen ja kemialliseen metsäteollisuuteen, mm. paino- ja saniteettipaperin valmistus yms. Suurten fuusioituneiden metsäyhtiöiden esimerkkinä voidaan mainita Ilim Pulp SOY, Titan-yhtiö, Kontinentalinvest Oy, Syktyvkarin sahalaitos Oy ym., jotka ovat menestyneet hyvin sellu- ja paperiteollisuudessa. 146 6.2. Sellu- ja paperiteollisuuden prosessi Sellu- ja paperiteollisuuden teknologisella prosessilla tarkoitetaan puun kemiallista käsittelyä. Sellun valmistusprosessin rakenne Luoteis-Venäjällä sijaitsevissa yrityksissä on esitetty kuvassa 6.1. Kuva 6.1. Puun kemiallisen käsittelyn prosessikaavio Puu Hake Hake Hakkeen valmistus Kuori ja puutähteet ≈10 % puusta Sellun, puolisellun valmistus Lipeä ja kaasupäästöt (30-55 % puusta ) Kuoren ja puutähteiden hyötykäyttö Puumassan valmistus, ТМP ja CТМP Höyry, sähkö Lipeän ja kaasupäästöjen regenerointi Ostettu höyry ja sähkö Kemikaalit Tuoreet kemikaalit Vesi Sellu, puolisellu (45-70 % puusta) Puhdas vesi Paperin ja kartongin valmistus Täyteaineet Jätevesi Kiertoveden paikallinen puhdistus Uusiokuitu Puumassa, ТМP, CТМP (80-95 % puusta) Paperi, kartonki ja niiden jalosteet Jätevesi Puhdistuslaitteet Jätevesi Vesistöön 147 Sulfiittisellun valmistus (kuva 6.2). Sulfiittisellu valmistetaan kuoritusta ja haketetusta puusta niin että homogeeniseksi hienonnettua puun tai yksivuotisten kasvien haketta keitetään liuoksessa, jonka kemikaaleina ovat kalsium-, magnesium-, ammonium- ja natriumbisulfiitti sekä rikkidioksidi. Keitetyn massan kuidut erotetaan lipeästä, pestään, kuumalajitellaan ja erotetaan keittymättömät jakeet; kuidut joko käsitellään uudelleen kemikaaleja käyttäen – valkaistaan ja jalostetaan – tai käytetään valkaisemattomana. Keittokemikaalit regeneroidaan osittain ja joskus melkein kokonaan. Tätä teknologiaa käytetään seuraavissa yrityksissä: Tsepruss SOY:ssä, Sovetskin sellu- ja paperitehtaassa, Voloshskin valtionyritys sellutehdas nro 5:ssä, Kotlasskin sellu- ja paperitehtaassa, Arkangelin sellu- ja paperitehtaassa, Viipurin sellu Oy:ssä, Sjaskin sellu- ja paperitehtaassa. Kuva 6.2 Sulfiittisellun valmistuksen periaatteellinen kaavio 148 Sulfaattisellun valmistus Nykyään tunnetaan kaksi tärkeintä kemiallista menetelmää, joissa sellua keitetään lipeäliuoksessa: massa valmistetaan natriumhydroksidin ja natriumsulfidin avulla. On olemassa myös niiden muunnoksia, mm. sellun keitto antrahinonin avulla. Sulfaattimenetelmä on laajalle levinnyt tehokas ja kannattava teknisen sellun valmistusmenetelmä. Sulfaattisellun raaka-aineena voidaan käyttää melkein kaikkia puulajeja, myös pihkaisia, ja valmis sellu on mekaanisilta ominaisuuksiltaan luja ja kestävä. Sulfaattimenetelmässä puu tai muu raaka-aine käsitellään lipeäliuoksella korkeassa (yleensä 170 ° С:n) lämpötilassa muutaman tunnin ajan. Sulfaattikeitto- eli valkolipeän aktiivisia komponentteja ovat NaOH ja Na2S sekä lisäaineet, mm. natriumkarbonaatti, -tiosulfaatti, -sulfaatti ja –polysulfidi, joita syntyy keittokemikaalien regenerointiin liittyvissä kemiallisissa reaktioissa. Sellun sulfaattikeitto tapahtuu useissa keittokattiloissa erä- eli jaksottaisena keittona tai jatkuvana keittona. Jatkuva keitto on edullsempaa eräkeittoon verrattuna, niin että tällä menetelmällä saadaan suurin osa sulfaattisellusta. Jaksottaisen keiton uudet teknologiat ovat kuitenkin muuttumassa kilpailukykyisiksi, niissä käytetään kuuman lipeän poistamista ja kemiallisen massan kylmää purkamista kattilasta. Tavallinen sulfaattikeitto, johon liittyy kuuma kaasutus jaksottaisen keiton kattiloissa, käsittää seuraavat vaiheet: Keittolaitteet tarkastetaan ja valmistetaan keiton seuraavaan jaksoon. Kattila täytetään keittoliemellä ja -hakkeella. Keittolämpötila nostetaan maksimilukemiin (höyrytys). Kaasut ja ilma poistetaan (tärpättikaasutus). Sellu keitetään lopullisen lämpötilan alaisena. Seuraavia jaksoja ovat loppuvaiheen kaasutus paineen alentamiseksi (ellei massan ulospuhallus tapahdu keitonaikaisen painon alaisena) ja massan ulospuhallus. Luoteis-Venäjän sellu- ja paperiteollisuuden yritykset (Solombalskin sellu- ja paperitehdas, Pitkärannan sellutehdas, Kotlasskin sellu- ja paperitehdas, Sjaskin sellu- ja paperitehdas) ovat ottaneet käyttöön sulfaattimenetelmän variantin, jossa kemiallinen massa puretaan kattilasta kylmänä ja mustaalipeää käytetään lämmön takaisinsyöttöön. Jatkuvan sellunkeiton laitteista yleisin on Kamyr-merkkinen laitteisto. Luoteis-Venäjällä nämä laitteet on asennettu seuraviin sellu- ja paperitehtaisiin (taulukko 6.3.): Taulukko 6.3. Sellu- ja paperiteollisuuden yritykset, joissa käytetään Kamyr-merkkisiä jatkuvan sellunkeiton laitteita Yritys Laitteiden määrä Kotlasskin sellu- ja paperiteh3 taat Oy 4 Arkangelin sellu- ja paperiteh2 taat Oy 3 Segezhan sellu- ja paperiteh1 taat Oy Neusiedler – Syktyvkar Oy Svetogorsk Oy Tuottavuus (tonnia sellua/vrk) 1700 2320 1930 1650 455 Käyttöönotto vuosi 1964-1969 1964-1970 1964-1970 1964-1992 1983 149 Laite toimii seuraavalla tavalla. Lajiteltu keittohake johdetaan hakeosastolta hakesiiloon. Siilosta hake siirtyy hakkeenpurkauslaitteen syöttökouruun ja sieltä hakkeen annostelulaitteeseen. Hakkeenannostelulaitteen tehtävänä on annostaa haketta ja siirtää sitä tietyin määrin keittimen matalapainesyöttimeen. Hakkeen lokerosyöttimessä on lokeroita, joihin hake sirottuu. Roottorin käännyttyä 180° hake joutuu matalapaineen syöttimeen ja sieltä edelleen höyrytyskammioon. Hakkeen höyryhaudontaan höyrynkäsittelykammiossa käytetään kiehumishöyryä, joka johdetaan keittimen syöttölaitteesta sekä haihdutinsykloneista. Hakkeesta höyryttämisessä poistuva ilma ja tärpättihöyryt yhdessä ylimääräisen kiehumishöyryn kanssa johdetaan höyrynkäsittelykammiosta kierukkalämmönvaihtimeen ja edelleen terpentiinilauhduttimeen, missä tärpätti erotetaan muodostuneesta lauhteesta. Höyryttämisen jälkeen hake jalostetaan keittolipeällä, erityisessä laitteessa se erotetaan vieraista esineistä ja aineksista ja se siirtyy edelleen syöttöputkeen. Syöttöputki (kammio) on tarkoitettu haudutetun hakkeen koneelliseen kuljetukseen höyrytyslaitteesta korkeapainesyöttölaitteeseen. Syöttökammion yläosaan tullut hake joutuu kiertolipeän suihkuun ja kulkee sen mukana alas täyttäen korkeapainesyöttölaitteen lokerot. Korkeapainesyöttölaite (KPS) on tarkoitettu hakkeen jatkuvaan syöttöön keittimen tai impregnointilaitteen yläosaan. Impregnointilaitteen tarkoituksena on keittonesteen tai valkolipeän imeyttäminen hakkeeseen kaksirunkoisessa laitteessa keittimen ulkopuolella ennen varsinaista keittoa. Hakkeen impregnointi tapahtuu koneessa 130-140 °С:n lämpötilassa 30...40 minuuttia. Sellunkeitto tapahtuu pystysuorassa keittimessä, jossa keittopaine on 1,0...1,2 МPа. Käytössä on jatkuvatoimisia keittimiä: on hydraulisia keittimiä, joihin hake syötetään keittoliemen tasolle; on keittimiä joissa haudutettu ja imeytetty hake joutuu ensin keittimen höyryosastoon, jossa keitto tapahtuu, ja vasta sitten siirtyy keittoliemen tasolle. Keittimen keskellä kulkee putkeja, joita pitkin keittoneste johdetaan. Massan ulosottoa varten keittimen alaosassa on purkulaite. Siihen kuuluu pohjassa oleva siipikaavin ja keskusputki. Kaapimen kiertonopeutta ja ulosotettavan massan määrää annostellaan variaattorin avulla. Keskellä keittimen pohjaa on sivuputkia massan ulosottoa varten ja tarpeen vaatiessa höyryn suoraa syöttöä varten. Kaavin purkaa massan ala-aukkoon, kun sen tiiviys on 10...12%. Massan ulospuhallusta säädellään ilmaputkistossa olevien puhallusventtiilien avulla. Jatkuvatoimisesta keittimestä keittokemikaalit otetaan talteen kahteen tai kolmeen peräkkäiseen paisuntasäiliöön, ja niissä muodostuva höyry käytetään hakkeen esihaudontaan bunkkerissa. Seuraavaksi sellu pestään, lajitellaan ja valkaistaan. Keittämisen jälkeen massa pestään tarkoituksena erottaa siitä puuraaka-aineen keittoliemeen liuenneet ainekset (massaliete), jotka ovat reagoineet keittokemikaalien kanssa. Massalietteen sisältämän massan kuivat aineet koostuvat orgaanisista aineista (keittoliemeen liuenneesta puuaineksesta) ja mineraaliaineista (keittoliemen komponenteista). Keitetty massa pestään monessa vaiheessa (3...5 vaihetta) käyttäen vastavirtapesusekvenssiä, jossa kuuma pesuvesi (60...80°С) johdetaan pesun viimeisessä vaiheessa, ja käytetty mustalipeä otetaan talteen ja johdetaan regenerointijärjestelmään vain sellunpesun ensimmäisessä vaiheessa. Sellun lajittelun ja puhdistuksen päätavoitteena on erottaa massasta keittymättömät jakeet, oksat, kuitukimput, kuori, niini, hartsi ja hiekka. Sellun lajittelun ja puhdistuksen järjestys sekä siinä käytettävät laitteet riippuvat puhdistettavan sellun lajista, sen tarkoituksesta ja puhdistuksen lopputulosta koskevista standardien vaatimuksista, sulfiittisellun osalta on otettava huomioon myös lopputuotteen hartsipitoisuus. Sellun lajitteluprosessiin kuuluvat yleensä seuraavat peräkkäiset vaiheet: vedenerotus, pesua edeltävä esilajittelu, oksien ja keittymättömien jakeiden erotus, epäpuhtauksien erotus (hieno lajittelu), hiekan ja muiden raskaiden jakeiden erotus massasta (keskipakoispuhdistimissa), hartsin ja pienkuidun poisto (jos sellua koskevat standardit sitä edellyttävät), sakeutus ja kuivaus. 150 Valkaisuprosessin tavoitteena on lisätä kuitupuolivalmisteen vaaleutta poistamalla massaan keittämisen jälkeen jäänyt ligniini ja antamalla sellulle tiettyjä fyysis-kemiallisia ominaisuuksia. Sellua valkaistaan joko vaalentamalla valkaisemattomassa sellussa olevia väriaineita tai poistamalla massan aineosien väri. Tumman värin aiheuttaa suurimmaksi osakseen massaan jäljelle jäänyt ligniini, joka sisältää erilaisia oheisaineita, lopputuotteen ominaisuudet riippuvat paljolti sellun keittotavasta, puulajista ja valkaisuun käytettävistä valkaisukemikaaleista. Luoteis-Venäjän sellutehtaissa sellun vaaleuden parantamiseksi käytetään enimmäkseen klooridioksidia. Paljon harvemmin käytetään happi- ja alkalivalkaisua. Mekaanisesta ja kemiallisesta massasta tuottavat sellua Syktyvkarin sellu- ja paperitehtaat, Sjaskin sellu- ja paperitehtaat, Selenginskin sellu- ja paperitehtaat, Volga Oy ja Turinskin sellu- ja paperitehdas. Paperinvalmistus. Seuraavaksi tarkastellaan paperituotteiden valmistusprosessia Luoteis-Venäjän yrityksissä. Paperinvalmistuksen yleinen rakenne esitetään kuvassa 6.3. 151 Kuva 6.3. Paperinvalmistuksen yleinen rakenne Kuituaine Kuitujen keräys Jauhaminen Sulputtaminen Liima- ja täyteaineiden lisäys seokseen Sulpun varastointi Paperimassan annostettu siirtäminen Laimentaminen Puhdistaminen Levittyminen viiralle Vedenpoisto Puristus Kuivatus Kiertovesi Jäähdyttäminen Hylkypaperin Päällystys uudelleenkäsittely Rullaus Kostutus Rulliksi leikkaaminen Kalanterointi Bobineiksi leikkaaminen Pakkaus Arkeiksi leikkaaminen Arkkien lajittelu ja laskenta Pakkaus Alkuperäinen kuituaine jauhetaan ja sekoitetaan veteen, seos laimennetaan sopivaan sakeuteen. Paperilajista riippuen paperihiokkeeseen lisätään mineraalisia täyteaineita, liima-aineita ja päällystyspigmenttejä. Paperimassan sakeuden tasaan-nuttua massa kerätään metallisäiliöön. Kuitusulpun annostettuun laimentamiseen käytetään kiertovettä, ts. paperikoneen viiraosastosta talteen otettua ja kiertovesijärjestelmään palautettua vettä. Tällä tavalla vähennetään puhtaan veden kulutusta ja samalla supistetaan täyteaineiden poistumista massasta ja kuituhäviötä prosessin aikana. Sulppu laimennetaan ja puhdistetaan vieraista aineksista lajittelu- ja puhdistuskoneissa ja johdetaan paperikoneeseen. Paperikoneessa laimea paperimassa levittyy viiralle, jossa massasta poistetaan vettä ja massa muotoutuu paperiksi, paperirata kulkeutuu puristimiin ja edelleen kuivaukseen, sitten paperiraina jäähdytetään, höyrytetään ja kiillotetaan ja paperikoneen kuivapäässä paperi kiertyy rul152 laksi. Jos tarvitaan tiivistä lujaa paperia (eristyspaperi ym. paperilajit) tai läpikuultavaa paperia (kuulto- ja kalkiopaperi), tai jos halutaan lisätä paperin kiiltoa ja sileyttä (paino- ja liitupaperi), niin pohjapaperi kostutetaan ja kalanterointi suoritetaan erillisenä jälkikäsittelynä, näin saadaan superkalanteroitu paperi. Valmis paperi leikataan pienemmiksi rulliksi tai arkeiksi, jotka lasketaan ja pakataan. Rullat myös pakataan ja kuljetetaan paperivarastoihin. Ylimääräinen kiertovesi otetaan talteen ja johdetaan puhdistuslaitteeseen, josta talteenotetut kuidut palaavat taas valmistusprosessiin ja vesi johdetaan laimennettavaksi. Paperikoneesta, superkalanterista, pitkittäisleikkaus- ja paperinleikkauskoneesta tuleva hylkypaperi siirretään kuidutettavaksi pulpperiin ja käytetään sen jälkeen kuituaineena paperinvalmistukseen. Kartonki valmistetaan suurin piirtein samalla tavalla, mutta kartongin eri kerrosten paperimassa valmistetaan erikseen. Pintakerroksena olevan kraftlainerin paperiraina muodostetaan kartonkikoneen toisella rainanmuodostusyksiköllä eli tasoviiralla ja keskikerros muotoutuu koneen sylinteriosassa. Kartongin pintakerroksen kuitulietteen sakeus säädetään samalla kun sulppu pumpataan säiliöstä, tämä mahdollistaa massan laimennukseen tarvittavan vesimäärän tarkan annostuksen. Laimennettu sulppu johdetaan kahteen peräkkäiseen hydrojauhajaan, joissa se puhdistetaan ja tarpeen vaatiessa jauhetaan, jauhatusaste riippuu metalliterien välyksestä. Jos välys on suuri, terät iskevät ja kampaavat massaa, muuten ne jauhavat massaa. Sitten tasoviiralla talteenotetulla kiertovedellä jatkettu massa, jonka sakeus on 0,7%, siirretään pieksimeen ja lajittimiin hienolajittelua varten. Lajittelun viimeisessä vaiheessa muodostuvat jätteet siirretään tasolajitteluun. Vieraista aineksista puhdistettu massa johdetaan kiertovesi-järjestelmään, johon johdetaan myös viiralta suodattunut vesi. Massa laimennetaan edelleen haluttuun sakeuteen massansekoituspumpussa. Tähän tarkoitukseen käytetään kartonkikoneen tasoviiralta suodattuvaa kiertovettä. Sekoituspumpun rakenne, johon kuuluu käyttöpyörä, mahdollistaa massan sakeuden säätelyn laajalla alueella. Tämä saavutetaan joko säätämällä kolmivaiheisten virrankokoojamoottorien kiertonopeutta, tai vastaavalla pumpun käyttöpyörämelojen asennon säätelyllä. Paperimassan siirtämistä perälaatikkoon säädellään pumpun takana olevalla venttiilillä. Tuo venttiili varmistaa, että massan korkeus perälaati-kossa pysyy samana. Samalla tavalla paperimassa siirretään kartonkikoneen viirasylinterille kartongin keskikerroksen muodostamiseksi. Mutta tässä tapauksessa paperimassa laimennetaan sekoituspumpussa sylintereistä suotautuneella vedellä sakeuteen 0,8%. Massan puhdistamiseen käytetään samoin lajittimia. Lajittelujätteet seulotaan lisäksi tärylajittimessa, ja sakeuttamisen jälkeen paperimassa johdetaan lajittelemattoman jätepaperin kokooja-altaaseen. Ennen kuin massa johdetaan viirasylinterin säiliöön, se laimennetaan lisäksi sekoituspumpussa, jossa on myös melapyörä. Tästä massa johdetaan viirasylinterille, jossa painetta valvotaan ylivuodon avulla. Monikerroksisen kartongin valmistukseen tarkoitetussa kartonkikoneessa on useampia rainanmuodostusyksiköitä. Niiden määrä riippuu valmistettavan tuotteen 1 m2:n painosta. Kartonkikoneessa on oltava joko useampi viirasylinteri tai viirasylinterin ja yhden tai useamman tasoviiran yhdistelmä. Suurilla sellu- ja paperitehtailla on tehokkaat kiinteät yhteistoimintasuhteet puunjalostus- ja puunkorjuuyrityksiin. 153 Komin tasavallassa Neusiedler Syktyvkar Oy:llä on yhteistoimintaa puutavaran kolmen suuren kuluttajan kanssa, joilla on omia sahoja. Ne ovat Syktyvkarin saha-puunjalostustehdas, Zheshartskin vaneritehtaat ja Syktyvkarin vaneritehdas. Segezhan sellu- ja paperitehtaat. Holdingyhtiöön kuuluvat Segezhan sellu- ja paperitehtaat, 10 metsänhakkuutaloutta ja Segezhan LDK –saha-puunjalostustehdas. Puuraaka-aineen hankinta kuuluu Segezhan sellu- ja paperitehtaiden tehtäviin, se myös markkinoi Segezhan puunjalostustehtaan valmistamaa sahatavaraa. Luoteis-Venäjän metsäyhtiö –nimiseen holdingyhtiöön kuuluvat Nemanskin sellu- ja paperitehdas, Kamennogorskin offsetpaperitehdas ja Velgiiskin puun-jalostustehdas. Yhtiössä käytetään samantyyppistä puuraaka-aineen jakamista. Solombalskin sellu- ja paperitehtaat ostavat pääasiallisesti valmista teknista haketta (sellun valmistuksen tärkeintä raaka-ainetta) Arkangelin alueella toimivilta puunjalostustehtailta. 6.3. Sellu- ja paperitehtaiden käyttämä raaka-aine Sellun raaka-aineena käytetään sellu- ja paperiteollisuudessa pääasiallisesti havupuuta ja lehtipuuta. Havu- ja lehtipuuta toimitetaan sellu- ja paperitehtaille pyöreänä raakapuuna (kuitupuuna, kokorunkoina) tai teknisena hakkeena. Valtion standardien – GOST 9462-88 ”Pyöreä lehtipuutavara. Tekniset ehdot” ja GOST 9463-88 ”Pyöreä havupuutavara. Tekniset ehdot” – vaatimisten mukaisesti kuitupuu jaotellaan kolmeen laatuluokkaan: I, II ja III. laatuluokka riippuen puutavarassa olevien vikojen lajista ja koosta. Kooltaan kuitupuu jakautuu pienpuuhun, jonka latvaläpimitta on 6 - 13 cm, keskisuuri kuitupuu, jonka latvaläpimitta on 14 - 24 cm ja suuri kuitupuu, jonka latvaläpimitta on 26 cm ja yli. Pituudeltaan kuitupuu voi olla 0,75; 1,0; 1,1; 1,2; 1,25 m tai näillä jaollinen. Tarkoituksena on saada mukaan jalostusprosesseihin mahdollisimman paljon huonolaatuista puuraaka-ainetta, siksi on kehitelty joukko teknisiä ehtoja, jotka sallivat toimitettavassa paperipuussa olevan suurempi määrä kooltaan suurempia vikoja kuin pyöreää puutavaraa koskevat standardit sallivat. Niiden joukossa on: TU 13-0273685-402-89 ”Puuraaka-aine (IV laatuluokan kuitupuu) valkaistun sulfiitti- ja bisulfiittisellun, sulfaattisellun ja bisulfiittipuolisellun valmistamiseksi. Tekniset ehdot”; TU 13-0273685-404-89 ”Teknologiset halkopuut. Tekniset ehdot”; TU 13-0273685-405-90 ”Sellu- ja paperiteollisuuden puuraaka-aine, tekniset ehdot”. Kokorunkoina toimitettavaa puuraaka-ainetta koskevat vaatimukset on esitetty OST 13-18-90 ”Kokorungot. Tekniset ehdot.” –standardissa. Teknologisena hakkeena toimitettavaa puuraaka-ainetta koskevat vaatimukset on esitetty GOST 15815-83 ”Teknologinen hake. Tekniset ehdot” standardissa. Luoteis-Venäjällä käytettävissä olevista puulajeista sellu- ja paperiteollisuudelle ovat tärkeimpiä seuraavat: havupuulajit: - mänty tavallinen (Pinus silvestris L); - kuusi tavallinen (Picea excelsa L.); Lehtipuulajeista kuitujen valmistuksessa käytetään: - hieskoivua (Betula pubescens E.); - rauduskoivua (Betula verrucosa E.) ja - haapaa (Populus tremula L). 154 Tehokkuus on esitetty taulukoissa 6.4 – 6.5 Taulukko 6.4. Absoluuttisen kuivan sellun saanto prosentteina suhteessa sellunkeittoon käytetyn puuraakaaineen määrään Puulaji Sellun saanto %:na valkaistava kemialliseen käsittelyyn Mäntykuitupuu Kuusikuitupuu 42 – 48 44 – 49 35-36,5 38-42 Koivukuitupuu Haapakuitupuu Lehtikuusikuitupuu 50 – 51 51 – 54 39 – 42 33-34,5 Taulukko 6.5. Kuitupuun kulutus sellunkeitossa 1 sellutonnia kohti Puutavaralaji ja tuotenimike Kuitupuun kulutus, m3 Mäntykuitupuu, valkaisematon ja valkaistava sellu 4,7 5,0 Kuusikuitupuu, valkaisematon ja valkaistava sellu Koivukuitupuu, valkaistava ja liukeneva sellu Mäntyä ja lehtikuusta sekaisin, liukeneva sellu 4,8 4,2 6,3 5,0 4,2 6,5 Paperiteollisuuden tutkimuslaitoksen TsNIIB Oy:n arvion mukaan Luoteis-Venäjän sellu- ja paperitehtaiden käyttämän puuraaka-aineen yhteismäärä on 18 400 – 18 500 tuhatta m3. Luoteis-Venäjän puuraaka-aineen hinnat on esitetty taulukossa 6.6 Taulukko 6.6. Puuraaka-aineen hinnat Luoteis-Venäjällä Puulaji Hinta 1 m3, rpl. Mäntykuitupuu I-II laatuluokka 700-900 Kuusikuitupuu I-II laatuluokka 700-900 Koivukuitupuu 750-950 Haapakuitupuu I-II laatuluokka 500-600 Teknologinen puuraaka-aine 150-250 (IV laatuluokan havukuitupuu) Luoteis-Venäjän sellu- ja paperitehtaat käyttävät puuraaka-aineena enimmäkseen I ja II laatuluokan havu- ja lehtikuitupuuta. Sellun valmistuksessa keskimääräinen saanto on 48 – 54 %. Lehtikuitupuusta valmistetun sellun osuus on viime aikoina kasvanut jatkuvasti ja on nykyään yli 50 % selluntuotannosta. Syynä tähän on ulottuvilla olevien havupuuvarojen ehtyminen ja lehtipuusellun valmistuksen suhteellisen pienet kustannukset. Lehtipuusellua valmistetaan käytännöllisesti katsoen kaikissa sellutehtaissa. 155 6.4. Sellu- ja paperitehtaiden puuraaka-ainepohja. Puunkorjuun suunnittelu yrityksissä Luoteis-Venäjän sellu- ja paperiteollisuudessa 19 % yrityksistä harjoittaa omaa puunkorjuuta. Puunkorjuun alalla toimivista yrityksistä mainittakoon Kotlasskin sellu- ja paperitehtaat Oy, Segezhan sellu- ja paperitehtaat Oy, Solombalskin sellu- ja paperitehtaat Oy, Neusiedler – Syktyvkar Oy, Svetogorsk Oy. Omia puunkorjuuyksiköitä on ennen muuta suurilla sellu- ja paperitehtailla, joille sijoitukset muuten tappiolliseen puunkorjuualaan korvautuvat mahdollisuudella valvoa puuraaka-aineen saantia. Tällaiset yritykset ovat yleensä holdingyhtiöitä, jotka koostuvat metsänhakkuu- ja sellu- ja paperiyrityksistä. Esimerkkinä voidaan tarkastella Venäjän johtavan metsäyhtiön – Ilim Pulp Enterprise – rakennetta, siihen kuuluvat Kotlasskin sellu- ja paperitehtaat, Pietarin KPK, Kommunar-paperitehdas. 156 Kuva 6.4. Ilim Pulp Enterprise –metsäyhtiön rakenne Kotlasskin selluja paperitehtaat Bratskin metsäteollinen kokonaisuus Ust-Ilimskin metsäteollinen kokonaisuus Pietarin kartonkitehdas ja kirjapaino 17 metsänhakkuutaloutta 18 metsänhakkuutaloutta 7 metsänhakkuutaloutta Kommunar jätteiden kierrätys Plzenska Petrobord Kommunar Ilim papirna trading paperitehdas Gofropak 157 Kirjallisuusluettelo Raportti Katsaus liitupaperin ja pakkauskartongin maailman- ja Venäjän markkinoista. Metsäteollisuuden tutkimuskeskus. Moskova 2004. 83 sivua. Raportti Sellun- ja paperinvalmistuksen nykyaikaisten teknologioiden analyysia. Paperiteollisuuden tutkimuslaitos TsNIIB Oy. Moskova 2003. 28 sivua. Valtion tilastokomitean aineisto. Sellun- ja paperinvalmistuksen teknologia. Käsikirja. Toim. Osipova P. S. Kolme osaa. Pietari LTA 2002. 1. osa. 1. jakso. 420 sivua. Sellun- ja paperinvalmistuksen teknologia. Käsikirja. Toim. Osipova P. S. Kolme osaa. Pietari LTA 2002. 1. osa. 2. jakso. 633 sivua. Laptev V. N. Sellun- ja paperinvalmistuksen teknologian ja laitteiston harjoituskurssi. Ekologia. Moskova 1991. 206 sivua. D. Hoyer. Kartonginvalmistus. –lesnaja promyshlennost. Moskova 1977. 382 sivua. Joukkoviestimet ja Internet. Paperiteollisuuden tutkimuslaitos TsNIIB Oy:n eksperttiarvioita. Список использованной литературы. Отчет «Обзор мирового и российского рынков мелованной бумаги и упаковочного картона». ФГУП ГНЦ ЛПК., Москва. 2004г. 83 с. Отчет «Анализ современных технологий целлюлозно-бумажного производства». ОАО «ЦНИИБ» Москва., 2003г. .28 с. Данные Госкомстата. Технология целлюлозно-бумажного производства. Справочные материалы. В 3-х томах СПБ.: ЛТА, 2002. под ред. Осипова.П.С. т.1.ч.1. 420 с.. Технология целлюлозно-бумажного производства. Справочные материалы. В 3-х томах СПБ.: ЛТА, 2002. под ред. Осипова.П.С. т.1.ч.2. 633 с.. Практикум по технологии и оборудованию целлюлозно-бумажного производства. В.Н. Лаптев. Москва. Экология. 1991г. 206 с. Производство картона. Д.Хойер. Москва. Лесная промышленность. 1977. 382 с. Данные СМИ и Интернета. Экспертные оценки ОАО «ЦНИИБ» 158
© Copyright 2024