Tämä osio on vielä kesken.

Paperi-insinöörit ry

TUOTE- JA TEKNOLOGIAINNOVAATIOT MUUTTIVAT RAJUSTI SUOMALAISTA PAPERITEOLLISUUTTA 1900-LUVUN JÄLKIPUOLISKOLLA

1. JOHDANTO

Tässä yhteenvetojulkaisussa esitetään tuloksia ja havaintoja selvityksestä suomalaisen paperiteollisuuden innovaatioista. Yksityiskohtaisesti innovaatiot on kerätty ja selostettu Paperi-insinöörit ry:n verkkosivuilla .

Kokonaisuutena sivut tarjoavat tiedonhaluisille historiallisen tietopaketin siitä, mitä kaikkea paperiteollisuutemme uudistamiseksi menneinä vuosikymmeninä koko metsäklusterin alueella lukemattomien ihmisten uurastuksen tuloksena saatiin aikaan. Kartoitustyö osoittaa aikaansaatujen innovaatioiden valtaisan määrän toiminnan koko laajuudelta uusina tuotteina, uusina teknologioina ja tehokkaampina tuotantomenetelminä. Innovaatioiden vaikutus ulottui itse paperiyrityksistä ja niiden asiakkaista metsäklusterin kaikkiin osapuoliin.

Tietopaketti on hyödyllinen käytettäväksi erityisesti paperiteollisuuden tutkimus- ja kehitystyössä tietona siitä, mitä on jo aiemmin tehty, mitä on saatu valmiiksi ja, mikä myös on tärkeää, tietona, mitä kaikkea on yritetty pääsemättä välttämättä aina tavoitteeseen. Näistä innovaatioista löytyy ainesosia ja ohjenuoraa myös tästä eteenpäin, rakennettaessa uudelleen elinvoimaista teollisuutta.

Tallennetulla tietomateriaalilla on myös yleisempää informatiivistä merkitystä. Aineisto auttaa korjaamaan monia väärinkäsityksiä, joita paperiteollisuudesta julkisuudessa on esitetty. Näissä kannanotoissa on muun muassa väitetty metsäteollisuuden unohtaneen täysin uudistumisensa 1900-luvun jälkipuolella. Todellisuudesta näyttää monilla ulkopuolisilla olevan hyvin vajavainen ja kielteinenkin käsitys. Tämä johtunee siitä, että enimmältä osin paperiteollisuus on business-to-business - liiketoimintaa eikä näin ollen avaudu tavalliselle kuluttajalle. Osa uudistuksista on jopa vain tietyn kapean alan asiantuntijoiden tunnistettavissa.

Kiitokset tämän historian tallennusurakan onnistumisesta kuuluu kaikille niille, jotka aikaa ja vaivojaan säästämättä ovat kirjoittaneet innovaatiosivuille oman tarinansa. Kaikki he ovat tehneet suuren palveluksen toimialallemme. On myös kovin toivottavaa, että tämä projekti koetaan jatkuvaksi niin että näille sivuille saadaan uusia kronikoita sitä mukaa kun paperiteollisuudessamme aikaansaa-daan uusia innovaatioita.

2. INNOVAATIOIDEN KOKONAISVAIKUTUS

Toteutetuilla innovaatiolla on ollut ratkaiseva rooli suomalaisen paperiteollisuu-den kehittyessä 1960-luvulta alkaen alallaan johtavaksi tekijäksi maailmassa. Tätä kehitystä osoittavat seuraavat tunnuspiirteet: (seuraavista asioista tarkemmin:) - Tuotannon kasvu - Tuotevalikoima: kokonaismuutos jollain tavoin ilmaistuna - Teknologia: Suomessa on tehokkain konekanta, joka perustuu pääasiassa suomalaiseen teknologiaan; paperikoneiden nopeudet, leveydet, yksikkökapasi-teetit. Suomessa kehitetty teknologia on myös menestynyt kansainvälisillä markkinoilla - Tuottavuus:: panos per tuotanto (henkilöstö, puu, pigmentit, energia) - Ympäristönsuojelu (erilaisten päästöjen määrien muutos, kokonaisuutena se-kä per tuotanto).

3. INNOVAATIOTOIMINTA

Monien paperiyritysten vuosikertomuksissa ja muissakin dokumenteissa on jo 1950-luvulta alkaen ilmaistu yritysten asettamia tavoitteita tuote- ja prosessikehitystyölle. Hyvin yleisellä tasolla nämä tavoitteet on kuvattu statementillä "jalostusasteen nostaminen". Voi sanoa, että tämä tavoite on koko 1900-luvun jälkipuoliskon ollut pysyvä osa yritysten strategioita. Usein tavoitteet on määritelty varsin konkreettisestikin esimerkiksi tuomalla esille uudistamistyön tarkat suunnat.

Uudistamisprosessissa oli merkille pantava paperiteollisuuden keskuudessa tapahtunut läheinen yhteistyö eri yritysten välillä. Yritykset olivat verraten pieniä eikä kilpailulainsäädäntö rajoittanut yhteistyötä. Yhteisiä organisaatioita olivat sekä myyntiyhdistykset Finncell, Finpap ja Finnboard että tutkimuslaitos KCL. Suurinvestointeja koordinoitiin yhteisesti rahoituslupamenettelyn avulla. Tämän lisäksi kollegiaalisella tasolla oli runsaasti henkilökohtaisia kontakteja insinöörukunnan kesken.

Myös yhteistyö paperiteollisuuden ja hyvin monien toimittajien ja asiakkaiden välillä on ollut erittäin ratkaiseva kehityksen edellytys. Tässä on toteutunut klusterivaikutus hedelmällisellä tavalla kaikkien osapuolten eduksi. Ajallisesti kehitystä edisti metalliteollisuuden, jota kutsutaan nykyisin teknologiateollisuudeksi, voimakas muuttuminen kotimarkkinteollisuudesta sotakorvausten kautta arvostetuksi vientiteollisuudeksi.

(tähän laaja luettelointi ko. yrityksistä ja niiden tuotealueista:) Valmet (nykyisin Metso, paperikoneet, prosessiautomatiikka), Tampereen Ver-katehdas (nykyisin Tamfelt, kudokset), Kemira (kemikaalit) ………………

Pioneerityöllä ja hyödyntämällä myös muualla tehtyjä innovaatioita Suomen metsäklusterista kehittyi maailmanlaajuinen teknologiajohtaja. Valmet nousi Voithin rinnalle maailman johtavaksi paperikonelinjojen toimittajaksi ja Pöyry tehtaiden suunnittelijaksi (tähän ehkä muitakin yrityksiä). Mekaanisten ja kemi-allisten massojen valmistusteknologiassa noustiin myös kärkeen. Kotimaista mineraalien ja kemikaalien valmistusta syntyi ja tekninen johtajuus painopaperi-en valmistajana houkutteli ulkomaisia mineraali- ja kemikaalitoimittajia aktiivi-seen kehitysyhteistyöhön suomalaisten kanssa. Suomessa koulutettiin merkit-tävä osa Euroopan sellu- ja paperi-insinööreistä. Puu-, kuitu- ja paperifysiikan ja -kemian perusosaaminen oli yliopistoissa ja tutkimuslaitoksissa huippuluokkaa. Koetehtaita ja koepainokoneita rakennettiin tutkimus- ja kehitystyön käyttöön. Jo 50- luvulta peräisin oleva henkilökohtaisten yhteyksien vahva perinne sellun ja paperin tekijöiden, kemistien ja koneinsinöörien kanssa muodosti hyvän poh-jan tekniselle yhteistyölle yli yritysrajojen.

Omintakeisen teknologian synty …….1960-luvulla tapahtunut ajattelutavan muutos koulutuksessa ja yhtiöissä (löytyy historiankirjoista). 60-luvun alussa li-sättiin voimakkaasti koulutusta ja yhtiöt aloittivat T&K-henkilöstön rekrytoinnin. Oma kehitystyö voimistui selkeästi.

Innovaatioita tallennettaessa on jouduttu ottamaan kantaa innovaation käsitteelliseen määritelmään. Mikä on innovaatio? Eräs määritelmä on seuraava: "Innovaatio on hyödynnetty osaamislähtöinen kilpailuetu". Ilkka Kartovaara on todennut, että huomioon ottaen toimialamme erityispiirteet innovaatioilla on kahdenlaisia tekijöitä:

1) innovaattorit, jotka ovat idean, tuotteen, konseptin, teknologian, luo-jia/kehittäjiä ja 2) pioneerit, jotka ovat tuotteen, konseptin, teknologian teollisia soveltajia. In-novaatio on suomalainen, jos joko innovaattori tai pioneeri on suomalainen. Eri-tyisen vahvasti suomalaisia ovat ne innovaatiot, joissa sekä innovaattori että pioneeeri ovat suomalaisia.

Sen mukaan, mihin innovaatiot kohdistuvat, ne voidaan ryhmitellä: 1) puhtaat prosessi-innovaatiot, joissa loppukäyttäjän näkökulmasta tuote ei muutu ollenkaan, 2) prosessi-innovaatioilla luodut tuoteinnovaatiot, joissa uusi yksikköprosessi tai raaka-aine on keino tuoteinnovaation synnyttämiseen. Tuloksena on loppukäyt-täjän näkökulmasta uusi tuote tai tuotevariaatio ja 3) tuoteinnovaatioilla luodut uudet sovellusalueet.

Toteutettujen innovaatioiden kokonaislukumäärää on erittäin vaikeaa, jopa mahdotonta yksilöidä tarkalleen siitä syystä, että suuressa osassa paperiteolli-suuden innovaatioista on käytännössä kyse moniportaisesta kehitysprosessista sisältäen itse asiassa lukuisia pienempiä tai suurempia yksittäisiä innovaatioita. Näiden kehittäminen ei ole myöskään tapahtunut vain paperiyrityksissä, vaan – kuten edellä todettiin - laajasti koko metsäklusterin alueella.

Verkkosivuille on tällä hetkellä tallennettu 108 otsikkoa. Näistä hyvin monet si-sältävät useita eri innovaatioita. Eriyttämällä useimpiin otsikoihin sisältyvät yksi-tyiset innovaatiot voidaan arvioida tallennettujen innovaatioiden kokonaismää-rän olevan suuruusluokkaa 150-200 (tätä lukua pitää miettiä). Tämän lisäksi saattaa olla sama määrä innovaatioita, jotka eivät ole vielä tulleet tietoon. Täl-löin innovaatioiden kokonaismäärä olisi vähintään 300-400.

Jokaisen innovaation tekemiseen on osallistunut lukuisa määrä henkilöitä. On voitu todeta, että tekijöitä teollisuudessamme on ollut todella paljon ja näin ollen kukaan ei voi tietää kaikkea. Joukko on suuri ei vain kokonaisuudessaan, vaan useissa yksittäisissäkin uudistustöissä on tekijöitä ollut suurempi joukko. Näin ollen innovaatioiden parissa on työskennellyt tuhansia ihmisiä.

Nämä suuntaa antavat arviot innovaatioiden lukumääristä eivät ole olennaisia, mutta se on olennaista, että suomalaisilla innovaatioilla on ollut merkittävä osuus paperiteollisuuden kehittymisessä globaalilla tasolla.

4. INNOVAATIOIDEN SISÄLTÖ

Verkkosivuilla kuvatut innovaatiot on ryhmitelty seuraavasti:

1. Puunkäsittely 2. Sellun valmistus 3. Mekaanisen ja siistausmassan valmistus 4. Paperin ja kartongin valmistus 5. Päällystys ja jälkikäsittely 6. Kemikaalit ja muut raaka-aineet 7. Mittaus- ja säätötekniikka 8. Sivutuotteet 9. Energia 10. Ympäristönsuojelu 11. Metsäklusterin tutkimuslaitokset ja aktiviteetit 12. Oppilaitosten tutkimus ja aktiviteetit

Otsikkonimikkeinä yksittäiset innovaatiot on ryhmittäin luetteloitu oheisessa liit-teessä.

5. LÄPIMURTOJA

Miljoonan tonnin yksilinjainen sellutehdas

Uuden polven SC-painopaperi

+ johdannoksi yleinen kehitys Jouni Huuskosen kronikasta

Suomen paperi- ja kartonkiteollisuuden tuotealueista voimakkainta kasvu oli vaativissa painopapereissa, joissa Suomen tie maailman johtavaksi valmistus-konseptien osaajaksi alkoi 1960-luvulla.

> kaavio: Paperin ja kartongin tuotanto Suomessa

Kuvaava esimerkki tuotteiden ja niiden valmistukseen liittyvistä teknologian uudistuksista on uuden sukupolven sc- paperikonelinjan rakentaminen Jämsänkoskelle 1980- luvun alussa ja edelleen kehityn konseptin mukaisen linjan rakentaminen sen vierelle runsaan kymmenen vuoden kuluttua. Syksyllä 1981 käynnistetyn koneen tuotantoteho oli kaksinkertainen ja syksyllä 1992 käynnistetyn konelinjan kolminkertainen perinteiseen 1970- luvun konseptiin verrattuna. Aikakauslehtien ja nyt myös luetteloiden kustantajille ja syväpainoille oli teknisen kehityksen seurauksena tarjolla päällystettyä lwc- paperia halvempi ja laadultaan sitä varsin lähellä oleva vaihtoehto. Sc- syväpainopaperi oli nyt 70- luvun laatuun verrattuna lähes kymmenen prosenttia kevyempää, huomattavasti tiiviimpää, sileämpää ja kiiltävämpää ja mikä tärkeintä, ylä- ja alapinnan ominaisuuksiltaan hyvin samanlaista. Samassa vaaleudessa paperin oli säilyttänyt hyvän opasiteettinsa. Tällaisen paperin molemmille puolille painaja saa erityisesti mainostajaa miellyttävät erinomaiset värikuvat, joiden määrä lehdissä ja luetteloissa oli huimasti lisääntynyt. Painajia miellytti myös rainan pieni katkoherkkyys nopeilla ja yhä leveämmillä painokoneilla. Alemmasta neliömassasta huolimatta paperiraina kesti painokoneen rasituksia paremmin, kiitos paperin ja paperirullien vikojen radikaalin vähentymisen ja laadun ja prosessien toiminnan stabiiliuden lisääntymisen.

Uuden sukupolven sc- konsepti rakentui noin 15 vuoden kuluessa asteittain monen teknisen innovaation menestyksellisestä yhdistämisestä. Se vaati onnistuakseen myös toimintatapojen kehittämistä ja koko organisaation halua ottaa haasteet vastaan ja ratkaista eteen tulleet monet ongelmat.

Syksyllä 1981 käynnistyneen Jämsänkosken PK5:n tuotteella pyrittiin kilpailemaan silloisten parhaiden keskieurooppalaisten sc- paperien kanssa ja edullisella laatu/hinta-suhteella jopa lwc- syväpainopaperin kanssa. Lwc oli kiristänyt syväpainopaperien laatuvaatimuksia. Asiakkaat vaativat hyvän painojäljen tasaisuuden lisäksi korkeaa kiiltoa, pientä paperin toispuoleisuutta ja yhä vähäisempää katkoherkkyyttä painokoneilla. Vanhalla tasoviiratekniikalla ei tällaiseen kyetty ja tuotantotehokkuus oli heikohko. Vaatimuksiin vastaaminen tuotantotehokkaasti edellytti uusien teknisten keinojen käyttöön ottoa.

Konseptin syntymisessä pääosaa näytteli kolme suomalaista innovaatiota, Valmetin Sym- paperikonekonsepti, Jylhä- kuumahierretekniikka ja Yhtyneitten oma täyteainetalkki. Konseptin menestys läheltä saatavan, vaalean ja ohutkuituisen kuusipuun jalostamiseksi kannattavalla tavalla vaativille vientimarkkinoille perustui pääosin noihin kolmeen osatekijään.

Valmetin Sym- konseptia oli testattu ja kehitetty edelleen Simpeleellä vuonna 1973 käynnistyneen Valmetin ensimmäisen kaksoisviirakoneen kokemusten perusteella. Sc- paperin valmistusta varten oli konseptia kehitettävä. Potentiaalisia ongelmia olivat viirojen kuluminen, retentio-ongelmat ja ennen kaikkea pelko kahden painettavuudeltaan huonon paperin pinnan syntymisestä kahden viirapuolen vuoksi. Vedenpoisto viira- ja puristinosilla oli siis sopeutettava massakonseptiin sopivaksi pinnan laadun varmistamiseksi. Muoviviirat ja pehmeä talkki ratkaisivat viirojen kulumis- ja retentio-ongelmat.

Jylhävaara oli 1960- luvun lopulta lähtien kehittänyt ”termohierretekniikkaa”. 1970- luvulla harpattiin Kaipolan ”ison koehiertämön” ja siellä testatun uuden lämmön talteenottotekniikan myötä iso kehitysaskel. Jauhatusenergiasta kyettiin saamaan 60 prosenttia talteen lämpönä. Massan lujuusominaisuuksia oli kehitetty niin, että ohuitakin painopaperilajeja kyettiin valmistamaan ilman lujitesellua ja sc- paperia vähäisellä selluannoksella tai selvästi silloista käytäntöä enemmän talkkitäyteainetta sisältävänä (jopa 35 %). Kotimainen talkki oli 70- luvun loppuun mennessä vallannut yli 70 prosenttia Suomen täyteainemarkkinoista ja oli vakiinnuttanut asemansa sc- paperin raaka-aineena. Hierteen ja talkin seoksesta koostuvaa sc- massakonseptia oli testattu Kaipolassa. Kehitetty seos oli puuta säästävä ja taloudellinen.

Wärtsilän taskuhöyrytyksellä varustetut superkalanterit varmistivat paperin pinnan laadun viimeistelyn. Näiden avainteknologioiden lisäksi tuotantolinjan tehokkuutta ja paperin laadun tasaisuutta turvattiin myös kehittyneellä automaatiolla ja uusilla kunnossapitoratkaisuilla.

Jämsänkosken PK 5:n konsepti oli erinomaisen kustannustehokas ja tilauksia riitti, kun asiakkaat arvostivat etenkin paperin ylivoimaisen hyvää painokoneajettavuutta (vähän katkoja). Painatuslaatu oli tyydyttävä, mutta yhä useammin alkoi tulla huomautuksia paperin yläpuolen painatussileyden puutteesta ja alapuolen liiallisesta värinabsorptiosta. Kilpailijat paransivat vähitellen sc- paperinsa laatua. Myös lwc:n laatua paranneltiin niin, että se huolimatta korkeammasta hinnasta houkutteli yhä enemmän aikakauslehtikustantajia. PK 5- konelinjan laadun parantamiseen tähtäävät selvitykset käynnistyivätkin jo startin jälkeen. Runsaan viiden vuoden kuluttua startista (1988) nähtiin teknologisten mahdollisuuksien lisääntyneen niin paljon, että uuden, entistäkin uljaamman sc- konseptin tutkimus- ja kehitysprojekti käynnistettiin hiljaisesti. Vuonna 1991 t & k- projekti liitettiin PK 6- konelinjaan johtaneeseen investointiprojektiin.

PK5:n paperin rakenteessa havaittiin kaksi painettavuutta heikentävää puutetta. Yläpuolen sileyttä heikensi hienoaineksen puute. Puutetta lisäsivät jäykkien pitkien hierrekuitujen muodostamat ”kuopat”. Kuituhienoaines osoittautui täyteainetta tärkeämmäksi sileyden tekijäksi. Paperin alapuoli oli yläpuoleen verrattuna vähemmän tiivistä. Tämä johtui pääosin siitä, että puristinosa poisti vedestä liian suuren osan ylöspäin. Myös viiramarkkeeraus heikensi painojälkeä. Paperin formaatio oli tyydyttävä.

Jämsänkoski PK6- konseptin onnistumisen takana on kaksi merkittävää isoa innovaatiota, uuteen lajittelutekniikkaan ja Yhtyneitten omaan kuitu- ja prosessiosaamiseen ja kehitystyöhön perustuva uuden sukupolven sc- hiertämö ja Valmetin mullistava uusi kitaformeri Speedformer HS-SC.

Enemmän hienoainesta ja taipuisampia pitkiä kuituja sisältävällä hierteellä oletettiin saatavan painettavuudeltaan parempi sc- syväpainopaperi. Tämä hypoteesi osoittautui oikeaksi. Rakosihtaukseen perustuvat uudet lajittelukytkennät osoittautuivat avainkeinoksi tällaisen hierteen tuottamisessa. Sekä Ahlström että Tampella toivat markkinoille 80- luvun puolivälissä omat lankasihtikonstruktionsa, joka mahdollisti uudet paremmat, ja myös yksinkertaisemmat lajittelusysteemit. Rejektilinjaa kyettiin myös kehittämään niin, että hienoainesta saatiin muodostumaan enemmän ja pitkistä kuiduista saatiin taipuisampia. Kiitos uusien lajitoninnovaatioiden selektiivisemmän toiminnan energiaa tuotettua massatonnia kohti ei selvästi hienomman hierteen tekemiseen tarvittu aiempaa enempää.

Hierteen hienoainesjaetta ei kuitenkaan saada hiokkeen tasolle näillä uusillakaan tekniikoilla. Paperin lujittamiseen tarvittava selluannostus on hierteellä kuitenkin niin paljon alempi, että paperissa päästään hyvin samanlaiseen hienoainesmäärään. Hierteen parempaa lujuutta ei kannata hyväksikäyttää myös hienoaineena toimivan täyteaineen osuuden nostamiseen. Täyteaineen lajilla ei havaittu oleellista merkitystä paperin laatuun. Talkin pehmeys, hyvät retentio-ominaisuudet ja vedenpoiston helppous olivat menettäneet vuosikymmenessä merkityksensä. Potentiaaliset ongelmat offsetpainatuksessa ja paperin lisääntyvä liukkaus olivat nyt tärkeämpiä ja niinpä täyteaineseos PK6- koneelle oli kaoliinivoittoinen.

Hienojakeet ”riittävät” paremmin antamaan hyvät painatusominaisuudet, jos ne saadaan paperin pintaosiin. Valmetin kanssa 80- luvun lopulla tehty yhteistyö johti tässä suhteessa upeaan tulokseen, Speedformer HS-SC kitaformeriin. Formeri kykeni nostamaan hienoaineksen paperin pintaan ja samalla lailla paperin molemmin puolin. Syntyi joidenkin keksimä termi ”internally coated paper”. Kun märkäpuristus ja superkalanterointi tehdään symmetrisesti, tuloksena on ”lähes lwc:n veroinen syväpainopaperi”. Lwc pitää kuitenkin syväpainovärin hieman paremmin pinnalla antaen paremman tummien sävyjen tasaisuuden ja painojäljen kiillon.

Jämsänkoski PK6- konsepti oli erittäin tuotantotehokas ja sen laatupotentiaali suuri. Sillä kyettiin valtaamaan lwc:ltä myyntiluettelomarkkinaa. Kone on pitänyt kahdesti hallussaan sc- koneiden nopeuden maailman ennätystä (ylitti esim. nopeuden maili minuutissa ensimmäisenä maailmassa). Konseptilla voi tehdä myös ”normaalilaatuista” sc- syväpainopaperia kustannustehokkaasti. Mainittakoon, että teknisten uutuuksien ohella tehokkuuden ja laadun tasaisuuden parantumiseen vaikutti oleellisesti uuden muotoinen tiimityö tuotannossa, jolla parannettiin tiedonkulkua ja osaamista.

tähän jokin uusi toinen paperilaatu, esim. uusi MFC paperi Kymtech, Voikkaa PM 11

olisiko hyvä tuoda esille jokin kartonkilaatukin??

Parannuksia ja kokonaan uusia tuotteita toteutettiin myös muilla paperialueilla sekä kartonkituotteissa kuluttaja- ja teollisuuspakkauskartongeissa, graafisissa ja nestepakkauskartongeissa.

Tuotteita (kuten sanomalehtipaperi, sc, lwc) kehitettiin myös entistä keveäm-miksi ja painatusominaisuuksiltaan paremmiksi. > kaavio: LWC-paperin keskimääräisen neliöpainon kehitys

Tehokas paperikone

90-luvun loppuun mennessä Suomeen oli rakennettu maailman ylivoimaisesti tuotantotehokkaimmat painopaperikoneet. Ne kykenivät tuottamaan maailman-ennätysnopeuksilla huippulaatuisia päällystämättömiä ja päällystettyjä aika-kauslehti-, luettelo- ja mainospainotuotteita. > kaavio: Suomi on suurten ja tehokkaiden paperikoneiden maa > valokuva: vertailu paperikone 1959 ja 2001

tähän kohdasta Valmetin paperikoneinnovaatiot:……………………………….

Automaatio

Automaation kehittäminen paperi- ja kartonkiteollisuudessa oli 1950-luvulta läh-tien vähintäänkin yhtä rajua kuin muun teknologian. Perimmäisenä vaikeutena tässä työssä oli se, että puunjalostuksen raaka-aine on biomassaa ja täten aina enemmän tai vähemmän epähomogeenista.

Prosessien ohjaus oli pitkään jaettu pieniin vastuualueisiin. Vakansseja oli run-saasti. Tärkeä läpimurto kehityksessä oli valvomoiden yhdistäminen suurem-miksi kokonaisuuksiksi, ensimmäisten joukossa 1960-luvun lopulla Enso-Gutzeitin Uimaharjun sellutehtaalla, Savon Sellussa ja Metsäliiton Teollisuuden Kirkniemen paperitehtaalla.

Tietokoneiden tulo myös prosessiohjauksen välineenä antoi mahdollisuuksia siirtyä automaatiossa monilta osin aivan uudelle tasolle. Innovatiivinen sovellus-työ sekä ohjelmoinnin että instrumentoinnin osalta koski sekä on-line että off-line säätöä. 1960-luvun lopulta lähtien prosessitietokoneiden käyttö alkoi laa-jemmin paperi- ja kartonkiteollisuudessa saada ilmaa siipiensä alle ja tietoko-neiden määrä lisääntyi jo 1970-luvulla huimasti. Tietotekniikan kehitys edelleen 1980-luvulta eteenpäin merkitsi teollisuusautomaation radikaalia muutosta. Ha-jautetut mikroprosessipohjaiset järjestelmät löivät itsensä läpi. Ulospäin näkyvä muutos tästä oli valvomotekniikan täydellinen uusiutuminen. Duunareista tuli operaattoreita. Kokonaisuudessaan näin toteutunut mittaus- ja säätöjärjestelmi-en muuttuminen on yksityiskohdissaan pitänyt sisällään suuren määrän uusia mittareita, lähettimiä ja sovellusohjelmia.  valokuva: Nykyaikaisen paperikoneen valvomo

Sekasuovan jalostus- ja sitosteroliprosessit

Kaukaan sellutehtaalla mänty- ja koivusellujen periodiajojen ja niistä aiheutuvi-en prosessiyksityiskohtien johdosta recovery-alueella erottuva suopa oli ns. se-kasuopaa. Tästä palstoittamalla tehty mäntyöljy ei ollut laadultaan myytävää ei-kä tislauskelpoista suuren tislauspikimääränsä vuoksi. Sellutehtaan johtajalle DI Tapani Larekselle tarjottiin mahdollisuutta hyödyntää professorien Avela ja Holmbom (Åbo Akademi) patenttia, jolla sekasuovan laatua voidaan parantaa tislauskelpoisen mäntyöljyn valmistamiseksi. Insinööritoimisto Linotek Oy (H Lindeberg) suunnitteli prosessin, ja projekti toteutettiin Kaukaan omana työnä. Prosessin nimi patentin mukaisesti oli CSR – prosessi (Crude Soap Refining). Projektin suunnittelu- ja kehitystyö ajoittui vuosille 1976 – 77. Laiteistona käytet-tiin Kemiran metallurgiassa koettua neste/neste uuttoteknologiaa ja yksittäisiä laitetoimittajia.

CSR-prosessin tuotteet ja hyödyt:

• parantunut suovan laatu myyntikelpoisen mäntyöljyn palstoitukseen • ns. neutraaliaine sekä • suurimpana soodakattilan kuiva-aineen polttokyvyn lisäys vastaten se-kasuovan ja neutraaliaineen polttoa , josta samalla aiheutui sellutehtaan tuotannon merkittävä kasvu.

Laadultaan parantuneen suovan palstoitus toteutettiin CSR-prosessi-investoinnin yhteydessä. Suovasta uuttamalla saatu neutraaliaine/neutraaliöljy, joka aluksi käytettiin lisäpolttoaineena kuorikattilalaitoksella sisälsi lukuisan määrän arvokkaita puukemikaaleja. Näistä laajan tutkimus-ja kehitystyön sekä sekä markkinaselvitysten avulla valittiin sitosteroli, jonka erottamiseksi kehitet-tiin prosessi. Tämä kehityksen tulos patentoitiin Kaukaan patentteina lis. Ukko-sen ja maist. Hamunen toimesta. Sisäinen projekti sitosterolilaitoksen rakenta-miseksi ajoittui 80-luvun alkuun. Prosessisuunnittelun toteutti Rintekno Oy ja lai-toksen ylöspano hankittiin yksittäisinä laitetoimituksina. Tuotteen markkinointi suuntautui aluksi Euroopan kosmetiikkateollisuuteen sekä voin tuottajan alkupe-rämaan merkkaukseen.

90- luvulla sitosterolin käyttö yleistyi mm. veren kolesterolia alentavana luontais-tuotteena sekä sekoituksena eri tuotteisiin. Yhteistyösopimus kolesterolia tutki-neiden lääkäreiden ja Raision kanssa mahdollisti yhteinen R&D:n, mikä tuotti mm. Benecol – margariinin ja lukuisia suunnitelmia sekoittaa sitosterolia muuten korkeakolesterolisiin ruokiin kuten juustot, jäätelöt ja kuriositeettina kananmuni-en kolesterolitason alentamiseen syöttämällä esim. kanoille rehuun sekoitettuna sitosterolia.

Sitosterolia jouduttiin jatkojalostamaan/hydraamaan, jotta se sopisi hyvin edellä mainittuun Benecol-prosessiin. Tämän hydrauksen patentoi Kaukas Ins. Hauta-lan ja DI Hotasen toimesta. Patentin mukaisesti sitosteroli hydrattiin sitostanoli-muotoon, jolloin tuote oli pysyvä ja sopi täten paremmin muihinkin sekoitustuot-teisiin. Lisäksi Kaukaalla kehitettiin myös betuliinin eristystä esim. DI Matti Himanen diplomityö. Tuotteelle ei silloin löytynyt kaupallisia sovellutuksia.

Neutraali-öljyä ja mäntyöljyä käytettiin myös puumateriaalin kosteutta eristävä-nä aineena (painekyllästettiin) mm. sähköpylväissä ja terassalaudoissa. Ai-neseoksella todettiin olevan myös lahosieniä hylkivä ominaisuus. Tuoteseos pa-tentoitiin myös Kaukaan patenttina.

Sähkön ja lämmön yhteistuotanto erilaisilla polttoaineilla, voimalaitosrat-kaisuilla ja käyttösovelluksissa

Lämmön ja sähkön yhdistetyssä tuotannossa, ns. vastapainelaitoksissa, Suomi on johtavin maa maailmassa. Sen ansiosta Suomen energiantuotannon keski-määräinen hyötysuhde on korkea.

Vastapainelaitoksissa lauhduttimen jäähdytyshäviöt vältetään ja energian tuo-tannon kokonaishyötysuhteessa päästään yli 90 prosentin (polttoaineen alem-man lämpöarvon mukaan laskettuna). Hyötysuhteen lisäksi yhdistetyssä tuo-tannossa on toinen oleellinen tunnusluku rakennussuhde, joka kertoo sähkön tuotannon suhteen lämpöenergian tuotantoon. Rakennussuhde riippuu siitä, millä paine- ja lämpötilatasolla höyry turbiinista otetaan teollisuusprosessin tai kaukolämmityksen tarpeisiin. Teollisuuden yhteistuotantolaitoksissa rakennus-suhde on suuruusluokkaa 0,4, kun taas kaukolämpölaitoksissa, joissa höyry saa paisua pitemmälle, päästään suuruusluokkaan 0,5. Kuitenkin jos voimalaitos on ns. kaasukombi eli yhdistelmä kaasuturbiinista, höyrykattilasta ja höyryturbiinis-ta, päästään yli kaksinkertaisiin rakennussuhteen arvoihin verrattuna tavalliseen höyrykattila-turbiinikombinaatioon. Höyrykattilassa, ns. pakokaasukattilassa, kaasuturbiinin pakokaasujen energia otetaan pääosin talteen höyryturbiiniin johdettavan höyryn tuottamiseen. Kokonaishyötysuhde on kuitenkin samaa luokkaa kuin pelkissä höyryprosesseissa. Kombiprosessin tuotantotehoa voi-daan nostaa polttamalla kaasua myös pakokaasukattilassa. Silloin rakennus-suhde kuitenkin alenee.

Ympäristönsuojelu

tähän Pertti Hynnisen kronikasta

6. KUINKA ETEENPÄIN