Toiminut vuosina 1938-1985

Äänekosken sulfiittisellutehdas

Sulfiittisellutehdas Konesali

Sulfiitin kuivauskone 1950-luvulla

Sulfiitin kuivauskone 1950-luvulla

Sellun kuivauslinja sulfiitin konesalissa koostui Kamyr-koneesta eli Kamurasta, puristinosasta ja välikuivaimesta, kuivauskaapista, sellun pituus- ja poikkileikkausyksiköstä, arkinpinoajasta, vaakasta, prässistä ja paalin pinoajasta.

Konesalin tekninen rakenne muuttui useaan eri otteeseen. Vuonna 1954 konesalin kuivaan päähän hankittiin Tampellan rakentama hydrapulpperi kuivauskoneen hylyn ja rehujen uudelleenkäyttöä tehostamaan.Vuoden 1959 suur-investoinnin aikana kaapin korkeutta nostettiin kahdella kerroksella ja sellun paalausta uudistettiin. Varastoon hankittiin uudet Valmetin trukit ja koko tuotevarasto rakennettiin uudelleen. 1960-luvun puolivälin paikkeilla kuivauskoneen märkäpäästä poistettiin korkeapainepuristin ja sen tilalle rakennettiin märkäleikkuri. Samassa yhteydessä valkaisimon ja konesalin välille rakennettiin sellun välivarasto ja kartongin pulpperiasema. 1970-luvun lopulla konesalin märkään päähän rakennettiin valvomo. Sen mukana koneenhoitajan työ muuttui täysin. Vuonna 1979 tehtaalta aloitettiin rullasellun toimitukset ensin koivusulfiittirullilla ja hieman myöhemmin fluffrullilla. Tätä varten konesalia jatkettiin tuotevaraston suuntaan ja sinne hankittiin pope-rullain, pituusleikkuri ja kiristekalvopakkauslinja. Tehtaan toiminnan loppuvaiheessa kuivasta päästä purettiin osa paalauslinjan laitteista ja koko tuotanto ajettiin rullatoimituksina. Sulfiittikeiton päätyttyä tammikuussa 1984 kuivauskone kylmeni lopullisesti.

Konekyyppi prosessin alku

Kamyr-kone otti massansa konekyypistä. Se koostui rakenteeltaan kahdesta erillisestä osasta, joita yhdisti kyypin yläosassa ollut ylivuoto. Tilavuudeltaan suuri konekyyppi toimi laadun tasaajana prosessissa ja siinä olevalla tehokkaalla sekoittimella sen sisältö pidettiin jatkuvassa liikkeessä. Konekyypillä oli myös tärkeä merkitys valkaisun ja kuivauskoneen välisenä varastointikapasiteettina. Konekyyppi sai massansa valkaisun viimeiseltä pesurilta, jonka jälkeen pumpattavalle massalle tehtiin sakeussäätö. Kuivauskonelinjan tuotantonopeus säädettiin sellaiseksi, että konekyypin pinta saatiin pysymään hallinnassa. Kaksiosainen konekyypin rakenne piti huolen siitä, että paine kamyrin perälaatikkoon pysyi vakiona.

Kamyr-kone eli Kamura

Kamyr-kone oli suuritehoinen selluloosan kokoomakone. Koneen toiminnan alkaessa konekyypistä tuleva kuituvesiseos johdettiin Kamuran virtausta tasoittavan perälaatikon kautta koneen alaosassa olevaan altaaseen. Kamuran perälaatikon ja altaan tasainen toiminta olivat prosessin jatkon kannalta erittäin tärkeitä hallita. Perälaatikon sakeusvaihteluista syntyvät sellurainan kosteusheitot aiheuttivat myöhemmässä kuivausprosessissa vaikeuksia ja huononsivat sen taloudellisuutta. Rullasellun ajon aikana rainan kosteusvaihtelut aiheuttivat herkästi rullien kiinnijäämistä pituusleikkauksessa ja huononsivat lopputuotteen laatua.

Sulfiitin ylösottokoneen eli Kamuran rakenne

Sulfiitin ylösottokoneen eli Kamuran rakenne

Kamyrin toiminta

Kamyr oli rakenteeltaan varsin yksinkertainen laite. Sen valurautaisen ulkovaipan sisällä koneen alaosassa olevassa altaassa oli pyörivä rumpu, jota ympäröi vahva reijitetty metallivaippa. Sen päälle oli kiristetty hienosilmäinen metalliviira. Kamyrin imukammio rummun sisällä oli yhdistetty imupumppuun toiminnassa tarvittavan tyhjön aikaansaamiseksi. Ilma virtasi Kamyrin imukammiosta imupumppuun, kun taas massasta erotettu suodos eli nollavesi poistettiin imukammion alaosasta painovoiman avulla veden ja ilman erotussäiliöön.

Kamyrin rummun sisäpuolella olleen alipaineen vaikutuksesta rummun pyöriessä massa huopaantui tasaiseksi kerrokseksi metallikudoksen pinnalle. Veden poistoa tehostamassa rummun päällä oli kolme painotelaa ja lämpimän veden suihkutusputki, jolla massaradan lämpötilaa kohotettiin ja vedenpoistoa tehostettiin veden viskositeettia ja pintajännitystä pienentämällä. Massarainan kohdatessa Kamuran etureunassa olevan imusulkimen koneen imualue päättyi ja syntynyt raina irrotettiin rummun pinnalta. Imurummulta irrotetun massaradan kuiva-ainepitoisuus oli silloin jo niin korkea, että kuuma ja höyryävä raina voitiin ilman tukea johtaa ensimmäiseen puristimeen johtavan huovan päälle. Kamyr oli toiminnaltaan jatkuvatoiminen eli sen rummun yksi pyörähdys tuotti aina noin rummun kehän pituuden eli reilut 6 metriä sellurainaa. Koneen käytössä kuluvina osina olivat lähinnä pyörivän rummun päällä oleva metalliviira ja imusylinterin liukurenkaat.

Kamyrin teknisiä tietoja

Kamuran imusylinterin halkaisija oli 2000 mm. Koneen bruttoleveys oli 3500 mm ja työleveys 3400 mm. Sen käytännön tuotantonopeus alue oli noin 10-25 m/min ja vuodelta 1936 olevien kokoonpanopiirustuksen mukainen laskennallinen maksimituotantonopeus oli 20 m/min. Syntyvän rainan neliöpaino oli keskimäärin 850 g/m2. Koneen perälaatikon sakeus oli noin 1,5% ja I-puristimelle poistuvan rainan kuiva-aine noin 25%. Kamyrin nostokyky oli suoraan verrannollinen sen tyhjöön normaalitoiminta-alueella. Yleensä sulfiittimassoilla lieriöstä poistettava ilmamäärä oli noin 2,0 m3/min koneen lieriön brutto-m2 kohti. Äänekosken sulfiitin Kamyrin mitoilla toiminnan tarvitsema poistoilmamäärä oli siten noin 21 m3/min.

Koneen toimiessa täydellä teholla sen perälaatikon kokonaisvirtaama oli 280 tn/h. Siitä oli sellukuitua 4,2 tn/h ja vettä 275,8 m3/h. Suodosvettä koneen toimiessa syntyi 263,2 m3/h eli koneen poistama vesimäärä oli 95.6% kaikesta perälaatikkoon tulleesta vedestä.

Kuivauskoneen vesitase

Seuraavassa esitetään Kamyrin ja prässin välillä prosessista poistunut vesimäärä. Lähtötietona laskennassa tarvitaan kuiva-ainepitoisuuksia prosessin eri vaiheista. Tuotantomääränä laskuissa käytettiin 100 tn/vrk = 4,2 tn/h. Veden tn/h ≅ m3.

Sulfiitin kuivauskoneen vesitase[1]
Prosessin kohta Ka-% Kok määrä tn/h Sellu kuitu tn/h Pelkkä vesi m3/h Poistuu vettä m3/h %-kok
Kamyrin perälaatikko 1,5 280 4,2 275,8 0 0
Kamyrin jälkeen 25 280 4,2 275,8 263,2 95,6
I-puristimen jälkeen 35 12,0 4,2 7,8 4,8 1,7
II-puristimen jälkeen 42 10,0 4,2 5,8 2,0 0,7
III-puristimen jälkeen 47 8,9 4,2 4,7 1,1 0,4
Kuivauskaapin jälkeen 90 4,7 4,2 0,5 4,2 1,5
Paalauksessa 90 4,7 4,2 0,5 0 0

Taulukon kenttien selitys:

Taulukosta näkyy esimerkiksi, että tuotantomäärällä 100 tn/vrk Kamyrin perälaatikkoon tullut kokonaisvirtaama oli 280 tn/h. Siinä oli kuitua 4,2 tn/h ja vettä 275,8 m3/h. Kamyrin imujärjestelmän läpi suotautui vettä 263,2 m3/h, jolloin kuiva-aine Kamyrin jälkeen ennen I-puristinta oli 25%. Kamyrissa poistui kaikkiaan 95,6% kaikesta sinne tulleesta vedestä.

Kamyrin jälkeen vettä poistui prosessista yhteensä 12,1 m3/h. Se oli 4,4% kaikesta prosessista poistuneesta vedestä. Tästä puristinosalla poistui 7,9 m3/h eli 65% ja kaapissa haihtui 4,2 m3/h eli 35%. Puristinosalla I-puristin poisti vedestä 4,8 m3/h eli 61%, II-puristin 2,0 m3/h eli 25% ja III-puristin 1,1 m3/h eli 14%.

Koneen puristinosa

Vanhan totutun tavan mukaan nostolieriön jälkeiset puristimet olivat sen aikaisissa sellun kuivauskoneissa yleensä urapuristimia, joissa ei ollut huopia. Nämä puristimet tunnettiin Kamyr-puristimina. Äänekosken sulfiitin arkistoja tutkittaessa kuivauskoneesta löytyy myös sellainen rakennepiirustus, jossa kaikki kolme puristinyksikköä olisivat olleet huovattomia Kamyr-puristimia. Koneen hankinnassa vuonna 1936 päädyttiin kuitenkin huovallisten ja huovattoman puristimen kombinaatioon. Kuivauskoneen alkuperäinen puristinosa muodostui siten kolmesta keskenään identtisestä huovallisesta puristinyksiköstä sekä yhdestä huovattomasta Kamyr-puristimesta. Viimeksi mainittu poistui koneen konstruktiosta myöhemmin.

Huovallisten puristimien puristintelat olivat sileäpintaisia ja niiden kaikkien ylätelojen halkaisijat olivat 700 mm ja alatelojen 760 mm. Kaikkien puristimien huopapituus oli sama 11 metriä ja pinta-ala 37.4 m2. Huovan ohjauksessa puristimissa oli viisi ohjaustelaa ja yksi kiristystelaa. Ne kaikki olivat kuparipinnoitettuja telan keskeltä molempiin päihin avautuvilla huovanlevittimellä varustettuja. Puristinyksiköiden työleveys oli 3400 mm.

Märkäpään puristimien I, II ja III rakenne

Märkäpään puristimien I, II ja III rakenne

Yllä olevassa kuvassa on esitettynä huovallisten puristimien I, II ja III rakenne. Puristimien alatelat olivat kiinteästi koneen rungossa kiinni ja ylätelat liikkuivat puristimelle säädetyn viivapaineen mukaisesti pystysuunnassa. Koneen alkuperäisessä konstruktiossa oli myös mahdollisuus ylittää haluttu puristin erillisten kannatintelojen avulla. Tosin ominaisuus oli todennäköisesti käytössä hyvin harvoin, koska puristimen ohitus pienensi rainan kuiva-ainepitoisuutta ja siten lisäsi kalliimman höyrykuivatuksen tarvetta kuivauskaapissa.

Huovallisen puristimen etuja ja haittoja

Huovallisen puristimen etuja huovattomaan Kamyr-puristimeen olivat mm. suurempi vapaus massarainan viennissä, mahdollisuus ajaa ohuempaa rainaa ja suuremmalla nopeudella. Toisaalta huopien kuluminen aiheutti lisäkustannuksia ja asetti käytetylle viivapaineelle käytännön rajat. Lisäksi huopien likaantuminen ajossa tuotti ongelmia ja niiden pesu vaati ylimääräistä työtä aiheutti kustannuksia. Myös suuremmat vekit ja reiät huovassa aiheuttivat ongelmia tuotantoprosessissa ja pakottivat lopulta aina huovan vaihtoon. Huovan vanhetessa sen rakenne alkoi pettää ja pituus kasvaa. Lopulta huovankiristimestä loppui kiristysvara. Tällöin huopakudoksen ominaisuudet muuttuivat ja sen vedenpoistokyky heikkeni ja koneen tuotantotalous huononi. Huopa oli tällöin vaihdettava. Puristinhuovat olivat kuivauskoneessa merkittävä kustannuserä. Niiden hinnat liikkuvat sen aikaisessa rahassa noin 20.000 mk tietämillä.

Huovanvaihto koneella

Huovanvaihdot kuivauskoneella oli urakoitu. Vaihtoon osallistui yleensä koneenhoitaja sekä 5-6 muuta henkilöä. Vaihtotiimin vetäjänä oli koneenhoitaja. Työ alkoi vanhan huovan poistolla. Vanha huopa vedettiin puukolla poikki koneen poikkisuunnassa ja hiljaa puristinta pyörittämällä hinattiin käytävälle. Ennen uuden huovan paikalleen vetoa puristintelojen ja huovanohjainten pinnat puhdistettiin pihkasta ja muista tahmoaineista. Uuden huovan paikalleen laitto alkoi sen levittämisellä konesalin käytävälle. Paikalleen laitossa puristimen jokaisen ohjaintelan kaula avattiin vuoron perään ja huopa vedettiin niiden päälle. Alemman puristintelan alla oli irrotettava kannatinpala, joka poistamalla alatelaa saatiin laskettua alaspäin. Tämän jälkeen uusi huopa voitiin vetää puristintelojen väliin. Lopuksi huopa vedettiin tasaisesti auki koko leveydellään ja kiristettiin sekä kasteltiin. Huovanvaihdossa piti varoa likaamasta uutta asennettavaa huopaa telojen kaulojen laakerirasvaan. Muistikuvan mukaan huovanvaihdon urakan aikaraja olisi ollut 4 tuntia. Jos vaihdossa kului enemmän aikaa, niin se meni normaalin tuntipalkan mukaan. Vaihdon mennessä urakan mukaan jokainen siihen osallistunut sai normaalin tuntipalkkansa päälle kiinteän huovanvaihdon lisän.

Puristimien säätö

Puristimen nipin säätölaitteet

Puristimen nipin säätölaitteet

Koneen puristimien vedenpoistokykyä ja rainaa tiivistävää ominaisuutta hallittiin säätämällä sen nipin painetta. Puristimen molemmilla puolilla oli tähän identtiset säätölaitteet. Säätäjä koostui pitkän vipuvarren päässä olevasta säädettävästä painosta. Vipuvarsi oli säätövartensa kautta kytketty kiinni puristimen ylätelaa liikuttavaan laitteistoon puristimen rungon sisällä. Vipuvarren päähän lisättiin tai siitä poistettiin metallisia painoja aina tarpeen mukaan. Säätölaitteen toimintaperiaate oli sellainen, että painojen lisääminen vipuvarren päähän sai puristimen ylätelan painumaan lähemmäs alatelaa. Tällöin puristimen läpi kulkenut massaraina tiivistyi vedenpoiston kasvaessa ja sen kuiva-ainepitoisuus lisääntyi. Puristihuopa kuljetti rainasta nipissä poistuneen veden pois. Koneessa ei ollut puristuspaineen mittausta, vaan koneenhoitaja teki tarvittavat säädöt kokemuksensa perusteella. Valmistettavan sellun tasaista laatua edesauttoi tasainen puristuspaine puristimen molemmilla puolilla. Epätasapaino puristimen hoito- ja käyttöpuolen nipin paineessa sai aikaan rainan kiertämistä koneessa ja vaikeutti tasaista kuivatusprosessia kuivauskaapissa.

Välikuivaaja

Välikuivaaj

Välikuivaaja

Rainan lämpötila vaikutti ratkaisevasti vedenpoiston tehokkuuteen ja saavutettuun kuiva-ainepitoisuuteen koneen märkäpäässä. Kamuran yhteydessä oleilla kuumavesisuihkuilla pyrittiin syrjäyttämään rainassa ollutta kylmää vettä ja korvaan se kuumalla. Tällöin veden pintajännityksen ja viskositeetin pienentyessä myös vedenpoisto rainasta parani. Tällä menettelyllä voitiin kuiva-ainepitoisuutta kuivauskoneen märkäpäässä nostaa useilla prosenteilla.

Kuivauskoneen märkäpäässä oli toisen ja kolmannen puristimen väliin sijoitettu erillinen välikuivain tai paremminkin esilämmitin. Sen tarkoitus oli lämmittää massarainassa jäljellä oleva vesi mahdollisimman kuumaksi. Rakenteeltaan välikuivain oli tyypillinen kuivaussylinteripari, jossa kuivaimen yläosassa oli tiiviiksi rakennettu huuva. Siitä ei ollut omaa erillistä ilmanvaihtoa, jolloin haihtuminen välikuivaimessa kulkevasta rainasta oli hyvin vähäistä. Lähes koko välikuivaimen lämpömäärä saatiin siirrettyä jäljessä tulevassa III puristimessa tapahtuvassa puristustyössä rainan kuiva-ainepitoisuuden kasvuksi. Prosessin toimiessa tehokkaasti kuiva-ainepitoisuus rainassa III puristimen jälkeen oli noin 45%. Hyvin toimivassa välikuivaimessa jopa yli 75% käytetystä lämpömäärästä saatiin siirtymään rainaan.

Korkeapaine- eli Kamyr-puristin

Korkeapainepuristin

Korkeapaine- eli Kamyr-puristin

Sellun kuivauskoneissa nostolieriön jälkeiset puristimet olivat ennen varsin yleisesti huovattomia urapuristimia eli ns. Kamyr-puristimia. Äänekosken sulfiitin kuivauskoneen märkäpään alkuperäiseen konstruktioon kuului myös tällainen puristin. Sen paikka oli III-puristimen ja kuivauskaapin välissä. Koneen rakenne mahdollisti tarvittaessa Kamyr-puristimen ohituksen ajossa. Tällöin aputelojen avulla massaraina kuljetettiin III-puristimelta Kamyr-puristimen yli suoraan kuivauskaappiin. Kamyr-puristimen merkitys sellun kuivauskoneen märkäpäässä oli kaksinainen: Ensinnäkin sen käyttämällä korkealla viivapaineella voitiin tasoittaa sellurainan mahdollisia epätasaisuuksia. Toiseksi sen avulla voitiin myös tiivistää sellurainaa ennen sen lopullista kuivatusta. Tiiviin rainan lämmönjohtokyky kuivauskaapissa parani ja sitä kautta myös kuivatusteho lisääntyi. Kamyr-puristin sopi toiminnaltaan hyvin nostolieriön jälkeiseksi puristimeksi, koska nostolieriöllä voitiin muodostaa puristimen tarvitsema riittävän paksu massaraina.

Selluradan kulkiessa Kamyr-puristimen kidan kautta vesi puristui osittain massarainan läpi sen alapuolelle ja valui sieltä pois pitkin alatelan pintaa. Osa vedestä puristui kuitenkin massarainan yläpuolelle, mistä se poistettiin erityisellä vedenkaapimella. Ennen puristimen kitaa massarainaa kannatteli pieni kitatela. Sen tarkoituksena oli kannatella rainaa niin, että se ei estäisi alatelan pintaa pitkin valuvan veden poistoa. Kidassa olevaan massarainaan muodostui puristuspaineen ansiosta hydraulinen paine, joka pyrki purkautumaan rainan kulkusuunnalle vastakkaiseen suuntaan. Mitä suurempi oli rainan nopeus, sitä suurempi vastus massarainassa virtaavan veden oli voitettava. Täten jossakin vaiheessa saavutettiin piste, jolloin massaraina ei enää kestänyt poistuvan veden painetta, vaan rata rikkoontui. Tällöin puristimen viivapainetta tai koneen ajonopeutta oli pienennettävä.

Märkäleikkuri

Kuivauskoneen märkäpäähän III-puristimen ja kuivauskaapin väliin rakennettiin 1960-luvun puolivälin paikkeilla märkäleikkuri. Paikalta poistettiin siinä alkuperäisessä konstruktiossa ollut korkeapainepuristin. Märkäleikkurin tarve prosessissa tuli kahdesta eri syystä: Uudelle 1960-luvun puolivälissä käynnistyneelle Äänekosken kartonkitehtaalle tarvittiin märkää sulfiittisellua. Tätä ajettiin kuivauskoneella märkäleikkurin kautta. Tuotanto meni kuormalavoille sidottuna välivarastoon, josta sitä toimitettiin välivaraston pulpperiaseman kautta kartonkitehtaalle. Toisaalta kuivauskoneella tarvittiin myös varalaitetta kuivauskaapin tai paalauksen konerikkojen tai katkojen ajaksi.

Märkäpään rakennekuva

Alla olevassa vuodelta 1936 olevassa kuvassa on sulfiitin märkäpään rakenne Kamuralta korkeapainepuristimelle.

Kuivauskaappi

Sulfiitin konesalin massiivisin komponentti oli sellurainan lopulliseen kuivatukseen käytetty kuivuri eli kuivauskaappi. Se oli noin 40 metriä pitkä, leveimmältä kohdaltaan yli 5 metriä leveä ja lähes koko konesalin korkuinen laite. Alunperin kuivauskaapissa oli vain viisi kerrosta, mutta vuoden 1959 suur-investoinnissa sen kuivatustehoa lisättiin korottamalla kaappia kahdella uudella kerroksella.

Rakenteeltaan kuivauskaappi oli varsin yksinkertainen laite. Sen toiminta perustui pakotettuun konvektioon eli kuivatukseen tarvittava lämpö saatiin sellurainaa ympäröivästä ilmasta. Kuivattava massaraina kulki höyryllä lämmitettävien pattereiden välissä useita kertoja kaapin päästä päähän. Päätytelojen välillä rainaa kannattelivat koko kaapin levyiset metallitangot eli puolat. Kuivauskaapin heikkous oli sen rakenteessa. Kuljetinpuolat olivat kaapin haavoittuvin osa ja ne rajoittivat sen toimintaa. Suurilla ajonopeuksilla keskipakovoima pyrki taivuttamaan tankoja koneen päissä, josta seurasi niiden katkeilemista ja kuljetinketjujen rikkoontumista. Suurin osa kuivauskaapin häiriöistä johtuikin nimenomaan puolien ja niiden kuljettimien rikkoontumisista.

Kuivauskaapin sivuilla ei ollut koko koneen mittaista erillistä kiertoilmakanavaa, vaan kaapin kiertoilmapuhaltimet oli sijoitettu molemmin puolin koneen keskellä olleisiin levennyksiin. Puhaltimet imivät ilmaa kuivatustilasta ja palauttivat sen sinne takaisin. Niiden kuivatusta lisäävä vaikutus perustui siten kaapin kuuman sisäilman kierrätykseen sen sisällä. Kaapin toimintaperiaate oli siten sama kuin nykyaikaisessa sähköhellassa olevan kiertoilmauunin toiminta. Kaapissa käytetyt lämpöpatterit olivat sileitä tuubipattereita ja koneen vaakasuoran rakenteen vuoksi niistä joskus tihkuva kondenssivesi aiheutti ajoittain ruosteisia vanoja sellurainaan. Veden haihduttaminen höyryllä kaapissa oli kallis tapa nostaa sellurainan kuiva-ainetta. Tästä syystä ennen kaappia puristinosalla pyrittiin poistamaan mahdollisimman paljon vettä. Laskennallisella tuotantomäärällä 100 tn/vrk kaapissa haihtui vettä 4,2 m3/h eli 35% kaikesta Kamyrin jälkeen poistuneesta vedestä.

Kuivauskaapin toimintaa valvoi automaattinen hälytysjärjestelmä. Siinä kaapin kaikissa kääntöteloissa oli sähköinen katkohälytin, joka aktivoitui sellurainan katketessa tai revetessä kääntötelalla. Tällöin järjestelmä antoi hälytyksen, jonka kuittaamiseen oli aikaa noin 20 sekuntia. Ellei katkohälytintä saatu kuitattua sallitun ajan kuluessa, koko kuivauskaappi pysähtyi ja massarata katkesi kuivauskoneen märkäpäässä. Katkohälytin suojeli kaapin herkintä osaa eli kuljetinpuolia vaurioilta.

Kuivauskaapin rakenne sivulta

Kuivauskaapin rakenne sivulta

Yllä olevassa kuvassa on kuivauskaapin karkea toimintaperiaate sivulta. Selluraina syötettiin sisälle kaappiin kuvan vasemmasta alareunasta ja se poistui kaapista kuvan oikeasta yläreunasta. Kuvan numeroiden selitykset: 1 kaapin katkovahdit, 2 lämpöpatterit, 3 kiertoilmapuhaltimet ja 4 kuljetinpuolat.

Konesalin kuivapää

Sulfiitin prässillä 1970-luvun puolivälissä

Sulfiitin prässillä 1970-luvun puolivälissä

Kuivauskaapista tullut massaraina leikattiin pituus- ja poikkileikkausyksikössä arkeiksi ja sen jälkeen niistä muodostettiin arkinpinoajalla paali, joka siirrettiin edelleen vaa’alle. Ennen vaakapöytää paaliin lisättiin alakääre. Vaa’alla paalin paino täsmättiin 200 kg ja siihen lisättiin paalin yläkääre. Tämän jälkeen paali siirrettiin prässille sidontaa ja leimausta varten. Prässin jälkeen paalit siirtyivät varastossa olevalle paalinpinoajalle. Se muodosti neljän paalin kokoisia kuljetusyksiköitä, jotka siirrettiin varaston paalikuljettimelle odottamaan siirtoa trukilla tuotevarastoon. Trukki kuljetti kerrallaan kaksi neljän paalin kuljetusyksikköä.

Pituus- ja poikkileikkaus sekä arkinpinoaja

Arkituksen ensimmäisessä vaiheessa kuivauskaapista saapuva raina joutui läpivalaisun kautta reikätelalle, joka rei'itti sellurainan koko leveydeltään. Useilla maissa vaadittiin, että selluarkit oli rei'itetty tulliteknisistä syistä osoitukseksi siitä, että tavara oli puolivalmistetta. Sen jälkeen raina siirtyi pituusleikkaukseen, jonka muodostivat kaksi terätelaa ja niihin kiinnitetyt pyöröterät. Pituusleikkauksessa selluraina leikattiin neljäksi yhtä leveäksi kaistaksi. Leikkaus suoritettiin kaksiteräisellä leikkurilla, jossa sekä ylä- että alaterä pyörivät. Pituusleikkauksen pyörivien osien kehänopeus oli niin suuri, että pienelläkään tuotantovauhdilla terien leikkuunopeus ei sanottavasti laskenut leikkaustapahtuman aikana. Pituusleikkauksen jälkeen sellurainan kaistat ajettiin kääntötelojen kautta poikkileikkurin vetotelojen nielulle ja siitä poikkileikkauksen kautta arkinpinoajalle, jossa muodostettiin noin 200 kg painava sellupaali.

Vaaka ja prässi

Poikkileikkauksen jälkeen selluarkit joutuivat arkinpinoajalle. Sen toiminta pyrittiin säätämään sellaiseksi, että syntyvistä paaleista tuli mahdollisimman tarkasti halutun painoisia. Tämä vähensi myöhemmin vaa’alla tapahtuvaa käsityötä ja nopeutti paalien kulkua linjalla. Kaikki pakattavat paalit oli punnittava ennen niiden jatkokäsittelyä. Paalit kulkivat vaa’alle ja siitä eteenpäin prässille puoliautomaattisen rullapöydän päällä työntövarren kuljettamana. Vaaka ilmoitti valoilla sallitun toleranssin tavoitepainon 200 kg ympärillä.

Sulfiitin prässi 1950-luvun alkupuolella

Sulfiitin prässi 1950-luvun alkupuolella

Valmistuslinjan loppupäässä olevan sellupaalien puristuksen eli prässäyksen tarkoituksena oli saada paalit helpommin liikuteltavaan muotoon ja samalla saavuttaa taloudellisia etuja niiden kuljetustilavuuden pienentyessä ja rahtimaksujen alentuessa. Prässillä sellupaalia puristettiin ala- ja yläkääreen välissä 150 tn paineella kokoon ja samalla paalin ympärille sidottiin pakettia koossa pitävät kiinnityslangat. Paalilangat tehtiin alunperin itse vanhassa tuotevarastossa, mutta vuoden 1959 suurinvestoinnin yhteydessä siirryttiin paalilankojen ostoon ulkopuoliselta toimittajalta.

Sulfiittitehtaan prässi oli rakenteeltaan alatoiminen eli sen puristusta tekevän sylinterin työliike tapahtui alhaalta ylöspäin. Sen mallisen prässin toiminnallinen heikkous oli siinä, että uutta paalia ei saatu prässille ennen kuin työsylinteri oli palautunut täysin ala-asentoonsa. Paalin puristuksen voimakkuutta ei myöskään alatoimisessa prässissä voitu muuttaa, vaan se puristi paalia aina samalla voimalla suunnilleen samaan tilavuuteen. Prässi sai käyttövoimansa kahden pumpun avulla vedestä. Paalin sidontaan käytettiin viittä galvanoidusta teräksestä tehtyä paalilankaa, joista kolme sidottiin paalin pitkälle ja kaksi lyhyelle sivulle. Lopuksi valmistuneeseen sellupaaliin leimattiin sen laatua osoittavat leimat ja juokseva numero.

Vuoden 1959 suur-investoinnin aikana sellupaalien käsittelyä uudistettiin. Tällöin mm. arkinpinoajan jälkeiselle prässin rullakuljettimelle hankittiin puoliautomaattinen paalintyöntäjä ja hydraulisen prässin ohjaustoiminnot siirrettiin sen itäpuolelta länsipuolelle. Paalauksen läpimenoon tarvittiin tuolloin lisätehoa, koska samaan aikaan tehtaan keittämölle valmistui kolmas keittokattila.

Rakennekuva ja käyttöohjeita

Alla olevassa kuvassa on sulfiitin prässin sijoitus- ja rakennekuva vuodelta 1936. Alkuperäisen sinikopiokuvan mitat ovat 3000 * 2100 px ja koko 1,6 Mt.

Alla vuonna 1959 uudistetun paalien käsittelylinjan käyttöohjeita.

Paalin pinoaja

Paalin pinoaja

Paalin pinoaja

Varastoon kuljetusta varten sellupaaleja pinottiin neljä päällekkäin ja niistä muodostettiin kuljetusyksikkö. Se tehtiin varaston kuljettimen alkupäässä prässin jälkeen. Kuljetusyksikkö sidottiin myöhemmin varastossa kiinteästi yhteen vanteilla niiden lastauksen ja liikuttelun helpottamiseksi.

Kuljetusyksikkö muodostettiin paalin pinoajalla. Se oli toiminnaltaan hyvin yksinkertainen laite. Se toimi automaattisesti ja muodosti prässiltä tulevista sellupaaleista neljän paalin kokoisia yksiköitä. Pinon ensimmäisen paalin tullessa pinoajalle paali pysähtyi laitteen toiminta-alueen rajalle ja laite jäi odotustilaan. Toisen paalin tullessa pinoajalle se nosti edellisen paalin ylös ja otti uuden tulevan paalin sen alle. Samalla tavalla laite käsitteli pinoon tulevan kolmannen ja neljännen paalin. Pinon viimeisen paalin jälkeen se siirsi valmiin kuljetusyksikön rullakuljetinta pitkin tuotevaraston kuljettimen päähän odottamaan varastoon kuljetusta. Tämän jälkeen paalin pinoajan sekvenssi alkoi uudelleen alusta.

Kuivan pään Hydra-pulpperi

Korean suhdanne kesällä 1950 lisäsi selluloosateollisuuden tuotteiden kysyntää ja hintojen nousua. Selluloosan myyntihintojen nousu ja hyvä tilauskanta jatkui aina vuoteen 1952 saakka. Tämä trendi näkyi myös Äänekosken sulfiittitehtaalla, jossa 1950-luvun taitteessa tehtaan vuosituotannot nousivat ensikertaa reilusti yli 30 000 tn. Tehdasta ajettiin täysillä ja tuotteet menivät kaupaksi hyvällä hinnalla. Tehtaan täystuotanto toi ilmeisesti esille sen sisältä aiemmin esiin nousemattomia logistisia ongelmia. Konesalissa oli vain yksi teholtaan hyvin pieni pulpperi ja sekin sijaitsi vielä konesalin märässä päässä. Tästä johtuen kuivan pään hylkyjen ja rehujen käsittely tuotti ongelmia. Tätä ongelmaa helpottamaan konesalin kuivaan päähän hankittiin vuonna 1954 Tampellan valmistama suuritehoinen pulpperi. Tämän jälkeen kaikki kuivan pään hylyt voitiin käsitellä logistisesti järkevämmällä tavalla niiden syntypaikan välittömässä läheisyydessä.

Kuivanpään Hydra-pulpperia käytettiin ennen sulfaattitehtaan valmistumista myös paperitehtaalle pumpattavan kuusisulfiitin pulpperointiin. Tällöin putkilinjassa ollut ohjausventtiili piti kääntää paperitehdas asentoon. Koneenhoitajan mittaritaulussa märässäpäässä oli paperitehtaan sellukyypin pinnankorkeusmittaus. Pulpperilla voitiin myös pulpperoida hylkyä sulfiitin omaan käyttöön.

Alla olevassa vuodelta 1954 olevassa kuvassa on Hydrapulperin asennuspiirustus.

Koivusulfiittirullat kemialliselle

Sulfiitin pope-rullain

Sulfiitin pope-rullain

Äänekosken kemiallinen tehdas oli jo pitkään ollut sulfiitin suurin asiakas koivusulfiittisellun toimituksissa. CMC-prosessia varten kehitettyä koivusulfiittia käytettiin siellä paaleina. Tuotanto ajettiin kemialliselle kuormalavoille pinottuina OKP-paaleina ilman käärettä ja sidontalankoja vain kevyesti prässillä puristaen.

Perinteisessä CMC:n valmistusprosessissa automaatti syötti selluarkit yksitellen repijälle. Huolimatta paalien kevyestä prässäyksestä arkkit takertuivat jossain määrin toisiinsa kiinni. Tästä aiheutui virhetilanne, jossa repijä yritti syöttää useita arkkeja kerrallaan. Tämä aiheutti prosessissa häiriöitä ja teki ylimääräistä työtä. Tehostaakseen toimintaansa kemiallinen tehdas halusi muuttaa prosessinsa arkkisyötön rullasyötöksi. Kemiallisen vaatimuksesta sulfiitin oli muutettava sellun pakkauslinjaansa rullatoimitukset mahdollistavaksi. Yhtymän johdossa tehtiin vuonna 1978 päätös rullauslaitteiden rakentamisesta sulfiitin konesalin kuivaan päähän. Tätä varten konesalia oli jatkettava tuotevarastoon päin useilla kymmenillä metreillä.

Sulfiitin pituusleikkuri

Sulfiitin pituusleikkuri

Keväällä 1979 sulfiitin konesaliin asennettiin second hand-laitteet, joista Pope-rullain oli ostettu Englannista ja akselivetoinen pituusleikkuri Takolta Tampereelta. Investoinnin jälkeen sulfiitista oli mahdollista toimittaa sellua sekä perinteisesti paalattuna että myös rullina. Siirtyminen sellun rullatoimituksiin vaati valmistusprosessissa säätöä. Alkuun rullien kiinnijääminen toisiinsa pituusleikkurilla oli merkittävä ongelma. Tätä opittiin hallitsemaan parantamalla sellurainan profiilia kuivauskoneen märkäpään puristimien nippipaineita säätämällä. Myös perän sakeutta muuttamalla voitiin vaikuittaa syntyvän sellurainan profiiliin.

Uuden pään vienti pituusleikkausyksiköstä popelle rulla-ajoa aloitettaessa tapahtui seuraavasti: Sellurainan toiseen laitaan tehtiin puukolla noin 10 cm leveä hitaasti kasvava viisto, johon painettiin kiinni noin 20 cm pituinen palanen kaksipuoleista teippiä. Kun viisto ja siinä kiinni oleva kaksipuoleinen teippi kulkivat popen ja sen päällä pyörivän tambuuriakselin kidan läpi, tehty viisto tarttui teipillä pyörivään tambuuriakseliin kiinni. Tämän jälkeen tehty viisto levitettiin tasaisesti vetäen koko sellurainan leveyteen. Viiston katkeamista oikeasta paikasta helpotettiin vielä katkaisemalla viisto kaksipuoleisen teipin edestä heti sen tultua popen ja tambuuriakselin kidasta. Uuden tambuurin vaihto rulla-ajojen kestäessä tapahtui samalla tavalla.

Erkki Aalto kertoo sulfiitin siirtymisestä rullatuotantoon:[2]

"Rullauslaitteet hankittiin, jotta voisimme palvella paremmin kemiallista tehdasta, isoa asiakastamme. Tämä oli kemialliselle tehtaalle myös varsin tärkeä taloudellinen asia."
"Siirtyminen rullatuotantoon ei ollut mikään läpihuutojuttu. Piti opetella saamaan 800-900 g/m2 painoinen sellurata rullalle. Onneksi koivurullat olivat 80 cm leveitä ja niitä voitiin käsitellä kovakouraisesti, jopa rautakangella, niiden ollessa toisissaan kiinni. Niitä ei pakattu ollenkaan. Tämä tuotantosuunnan osittainen vaihtaminen vaati meiltä paljon työtä!"

Fluff-sellu

Fluff- eli revinnäissellu

Fluff- eli revinnäissellu

Kun rullauslaitteet oli saatu toimimaan koivusulfiittirullilla, Finncell ehdotti tehtaalle heti pikaista sopeutumista revinnäissellun koe-erien toimittamiseen. Kaukaan vanha sulfiittitehdas oli lopettelemassa fluffmassan valmistusta ja tuotteelle oli siten kysyntää. Markkinatilanne oli silloin sellainen, että inkontinenssituotteiden, terveyssiteiden ja varsinkin lastenvaippojen kysyntä oli kasvussa ja se lisäsi fluffin tarvetta. Markkinat vetivät hyvin ja tuotteella oli hyvä hinta.

Tehtaan tuotantosuunnan osittainen vaihtaminen vaati paljon työtä. Erkki Aalto kertoo fluffin kehitystyöstä seuraavasti:[3]

"Kamyrkone ei ollut erikoisen sovelias rullatuotantoon huonon rataprofiilinsa takia. Jouko Pirkkanen teki pari vuotta ankarasti töitä sen parantamiseksi. Hän pompeerasi puristimet uudelleen, kokeili erilaisia puristinhuopia, jopa puristinviiroja ja onnistui korjaamaan rataprofiilin niin hyväksi,että voitiin kokeilla fluffirullien tekoa. Ensimmäiset kapeat fluffikoe-erärullat otettiin radan parhaimmalta kohdalta lajittelemalla. Vasta profiilin tultua tyydyttäväksi siirryttiin vähitellen isompien fluffierien toimittamiseen. Fluffirullien leveys 20-50 cm vaati hyvää profiilia selluradalta, jotta ne eivät juuttuneet toisiinsa. Oli pieniä tilauksia ja paljon pieniä dimensioita. Tämä vaati opettelemista hyvän ja taloudellisen trimmin tekemistä leikkurille. Aina kuitenkin tuli vähän hylkyrullia."

Fluffin käyttö paaleina oli vähäistä, joten sen valmistuksen aloittaminen sopi hyvin kuvaan tehtaalle hankitun rullalinjan kanssa. Sulfiitissa tiedettiin hyvin, että fluff tehdään kuivauskoneen ajo-olosuhteita muuttamalla. Finncelliltä saatiin kilpailevia näytteitä ja tutkittiin, miten omalla kuivauskoneella voidaan tehdä vastaavaa. Koeajojen jälkeen päästiin tekemään revintäkokeita Suomen Vanutehtaan Hyvinkään tehtaalla.

Erikoissellu rullina näytti markkinoilla yleisemminkin tekevän kauppansa. Tuleviin vientitoimituksiin menevät rullat piti kuitenkin voida suojata kuljetuksen aikana kääreellä. Tehtaalle piti saada rullalinjan jatkoksi rullien pakkauslinja. Perinteinen kraflinerpakkaus tarvitsi paljon tilaa ja oli tehtaan tarpeisiin liian kallis. Tarvittiin yksinkertaisempi ja halvempi ratkaisu. Tälläinen mahdollisuus löytyi kiristekalvoa käyttävästä innovaatiosta. Vuoden 1979 syksyllä laitteisto saatiin käyttöön ja vietitoimitukset rullilla mahdollisiksi.

Sulfiitin rullapakkauskone

Sulfiitin rullapakkauskone

Rullien pakkauskoneen ensimmäisessä versiossa kiristekalvoa syötettiin rullien ympärille samansuunteisesti rullien pyörimissuunnan kanssa. Rullien ulkopäädyt suojattiin kiristekalvon paikalleen sitomien, erillisten päätylappujen avulla. Myöhemmin pakkausmenetelmää kehitettiin edelleen siten, että päätylapuista voitiin luopua kokonaan. Tällöin kiristekalvon syöttösuunta vaihdettiin kohtisuoraksi rullia vastaan. Sama kiristekalvokerros suojasi silloin sekä rullien pinnan että ulkopäädyt. Kiristekalvofilmi liimattiin pakattavien rullien pintaan ensi alkuun teipillä. Teipin liimapinta ei kuitenkaan ollut riittävän luotettava kiinnitykseen ja kiristekalvo irtosi usein rullien pinnasta aiheuttaen pakkaukseen viivettä. Myöhemmin kiristekalvofilmi opittiin sitomaan pakattavien rullien väliin ilman teippikiinnitystä.

Fuffsellun toimitusmäärät alkoivat kasvaa hiljalleen vuodesta 1979 lähtien. Ensimmäisinä kahtena toimintavuonna toimitetut määrät olivat vain muutaman prosentin luokkaa tehtaan vuosituotantomääristä. Tämän jälkeen fluffsellun määrä tuotannossa kasvoi voimakkaasti ja tehtaan viimeisenä täytenä toimintavuonna 1983 fluffsellun osuus oli jo yli 50 % vuosituotannosta. Kaikki sulfiittisellusta valmistettu fluffisellu oli lisäkemikaliokäsiteltyä eli se ei ollut luomua. Alla olevassa taulukossa on esitetty fluffsellun vuosituotantomäät sulfiitista[4].

Fluffsellun vuosituotannot 1979-1983
Vuosi Fluff tn Kok tn Fluff-%
1979 400 47600 0,8
1980 3500 47750 7,3
1981 10.000 45200 22,1
1982 15.000 42300 35,5
1983 20.000 38200 52,3

Taulukon kenttien selitys:

Fluffsellu 1984-1988

Sulfaatin kuivauskone ja L-kuivain

Sulfaatin kuivauskone ja L-kuivain

Tammikuussa 1984 Äänekosken sulfiittitehdas ajettiin alas, jolloin sen toiminta kiisuosastolta kuivauskoneelle saakka päättyi. Fluff-tuotantoa oli tarkoitus jatkaa tästä eteenpäin sulfaattitehtaan kuivauskoneella, jolla tehtiin ajokokeita fluff-massaan siirtymisestä. Sulfaatin kuivauskone oli teknisesti erittäin hyvä kone ja vain vähän yli 20 vuotias. Se sopi tehtyjen ajokokeiden perusteella hyvin fluffin ajoon. Tasoviirakone, jossa oli kolme imupuristinta mahdollisti hyvät profiilit ja sitä kautta hyvät rullat pituusleikkurilta. Lisäksi sen kuivausosa oli toiminnaltaan yksinkertainen ja varmatoiminen.

Erkki aalto kertoo, että sulfiittitehtaan alasajon jälkeen koko flufftuotanto siirrettiin vielä käynnissä olevalle sulfaattitehtaalle seuraavasti:[5]

"Nykykieltä käyttäen minulla oli yhtiön johdon hyväksymä tiekartta fluffituotannon välittömästä jatkamisesta sulfaattitehtaan kuivauskoneella. Ensiksi tarvittiin suunnittelua rakennustöitä varten. Sitten tarvittiin ajokokeita sulfaatin kuivauskoneella siirryttäessä paperimassasta fluffin vaatimiin olosuhteisiin."
"Ensimmäisenä toimenpiteenä siirrätin poperullaimen sulfiittitehtaalta sulfaattitehtaan L-kuivaimen ja arkkileikkurin väliseen tilaan. Pope rullaimelta tulleen jumbo-rullan kuljetukseen sulfiittitehtaan pituusleikkurin nosturin alle tarvittiin erikoiskuljetusvaunu. Sellainen löytyi aika nopeasti markkinoilta. Jumbo-rullan käsittely pituusleikurilla tapahtui entiseen tapaan samoin rullien muovipaketointi. Tällaisena tilanne jatkui noin vuoden päivät. Vuonna 1984 sulfaattifluffia valmistui vähän yli 20.000 tn."
"Toukokuussa 1985 ajoin alas sulfaattitehtaan. Heti kesällä siirrätin pituusleikkurin sulfiittitehtaalta sulfaattitehtaalle. Myös pakkauskone tuli mukana. Syksyn mittaan aloimme ostaa mäntysellua Metsä-Botniasta ja niin lähti fluffin tuotanto käyntiin. Metsä-botnian pehmeät starttisellut sopivat meille hyvin."
"Popea ja pituusleikkuria ei voitu siirtää sulfaattitehtaalle samanaikaisesti. Tämä johtui siitä, että sulfaatti oli ylivoimaisesti paras tuloksen tekijä Äänekoskella. Popen siirto haittasi tehtaan käyntiä vain vähän, mutta pituusleikkurin siirto vaati siellä ennestään olleen arkkileikkurin poiston ja melkoisesti betonitöitä. Kesällä 1985 lähes 2 kuukautta."

Fluff-tuotanto aloitettiin sulfaatissa muutostöiden jälkeen. Botnian mäntysulfaattisellu otettiin sulfaatin pihassa olleesta mäntysäiliöstä, josta myös pumpattiin sellu kartonkitehtaan käyttöön. Sulfaattifluffin tuotantomääristä Erkki Aalto muistelee seuraavasti:[6]

"Syksyn mittaan 1985 fluffitonneja syntyi noin 25.000 tn. Vuonna 1986 teimme MB:n sulfaatista fluffia myyntiin yli 30.000 tn. Vuonna 1987 fluffituotanto MB:n sulfaatista oli vajaat 40.000 tn myyntiin. Vuonna 1988 keväällä lopetimme fluffituotannon lopullisesti, tuotantoa syntyi vielä noin 10.000 tn myyntiin."

Viitteet

Lähteet

  1. Puumassan valmistus, Suomen paperi-insinöörien yhdistys, Erkki Aaltio, 1968
  2. Sellun valmistus, Ingmar Häggblom, Veikko Ranta, WSOY, 1977
  3. Äänekoski Mills 1896-1996, Jaakko Auer, Pekka Soininen, 1996
  4. Tehtaan rakennepiirustukset, Elinkeinoelämän keskusarkisto ELKA, Mikkeli
  5. Kalevi Rautiaisen haastattelu 2016
  6. Jouko Pirkkasen haastattelu 2016
  7. Erkki Aallon haastattelu 2016
  8. Valokuvat, Jari Palonen ja Jari Ihanainen