Perinteisesti saostumat pestään seisokin aikana kiertopesussa mutta myös ajon aikana saaduista pesuista on saatu hyviä tuloksia.
Orgaaniset saostumat ovat paperi- ja kartonkikoneilla tyypillinen ongelma. Useimmissa tapauksissa orgaaniset saostumat ovat kertymiä, jonka saavat aikaan vedessä olevat liukoiset, kolloidaaliset tai kiinteät ainesosat. Kiinteät ainesosat ovat tyypillisesti kuituja tai mineraaleja, ja usein ne ovat peräisin puusta tai erilaisista raaka- tai apuaineina käytettävistä kemikaaleista. Näiden lisäksi orgaanisissa saostumissa ja kertymissä on usein mikrobeja ja niiden aiheuttamaa kasvustoa.
Orgaanisia saostumia syntyy pinnoille, säiliöihin ja putkistoihin, sekä toisinaan myös teloihin, viiroihin ja huopiin. Rainanmuodostusosaan syntyvät saostumat päätyvät todennäköisimmin valmiiseen paperiin tai kartonkiin.
Monesti orgaanisen saostuman syntymän takana ovat mekaaniset syyt. Riskialttiita paikkoja ovat karheat tai likaiset seinämänkohdat, venttiilit, pumput, anturit tai hanat, jotka häiritsevät vapaata virtausta. Toisinaan putkiston mutkien tai läpimitan muutoksesta johtuva virtausnopeuden hidastuminen riittää saostuman syntysyyksi.
Olosuhteilla on suuri merkitys orgaanisten saostumien syntymiseen. Paikalliset lämpötilan ja pH:n muutokset altistavat saostumille. Kohdat, joissa prosessiin annostellaan erilaisia lisäaineita, ovat otollisia saostumille ja kertymille. Jos saostuma syntyy kemikaalin lisäyskohtaan, syynä on tyypillisesti se, että lisättävän aineen pitoisuus nousee kyseisessä prosessinkohdassa hetkellisesti liian suureksi, eli sekoittuminen on puutteellista. Huonosti sekoittuessaan lisäaine voi saostua jo lisäysvaiheessa. Myös lisä- ja apuaineiden mikrobiologinen pilaantuminen varastoinnissa voi aikaansaada saostumista.
On tärkeää, että massan joukkoon annosteltavat aineet saadaan kiinnittymään kuituihin halutulla tavalla, jottei vesikiertoihin pääse rikastumaan retentoitumatonta ainesta, joka muuttuu häiriöainekseksi. Toimiva hylkyjärjestelmä voi merkittävästi vähentää saostumisen esiintymistä, sillä mikrobikasvun vaikutukset lisääntyvät viiveiden kasvaessa.
Näytteen koostumus selvitetään monivaiheisessa analyysissä
Orgaaniset saostumat aiheuttavat lopputuotteeseen laatuvirheitä. Likapilkut paperissa tai kartongissa ovat yleensä pienikokoisten saostumien aiheuttamia. Suuremmat saostumat ja kertymät saavat aikaan reikiä tai likaläiskiä, ja johtavat pahimmillaan ratakatkoihin ja tuotannon menetyksiin.
Ennen kuin orgaanista saostumaa ryhdytään poistamaan, on selvitettävä sen koostumus. Tutkimuksen alussa määritetään, onko näyte tasalaatuinen vai koostuuko se useista eri komponenteista. Tyypillistä on, että näytteestä löytyy 2–3 erityyppistä likapilkkua, jotka kaikki analysoidaan erikseen.
Näytteen tarkempi ulkonäkö ja koostumus sekä pinnalta että näytteen sisältä selvitetään mikroskopoimalla. Analysointi jatkuu mikrobiologisella selvityksellä sekä värjäystestein. Kun näyte värjätään ja sitä tarkastellaan UV-valossa, saadaan selville, onko näytteessä mikrobikasvustoa.
Analysointia jatketaan liuotuskokeilla. Näytteen liukenevuutta testataan orgaanisiin liuottimiin, veteen, happoon ja emäkseen. Kiinnostava komponentti kuivataan lämpökaapissa ja tuhkataan. Mikäli aineen koostumus ei tämän jälkeen vielä selviä mikroskopoimalla, voidaan näytettä tutkia IR-spektroskoopilla tai elektronimikroskoopilla. Elektronimikroskoopilla aineen koostumus kyetään selvittämään alkuainetasolle asti.
Puusta peräisin olevat orgaaniset uuteaineet voidaan erottaa liukenemattomasta soluseinän materiaalista neutraalien liuottimien, kuten esimerkiksi asetonin, avulla. Asetoniin uuttunut aines koostuu erilaisista neutraaleista tai happamista yhdisteistä. Näitä aiheita voidaan nimittää pihkaksi. Niin kauan kuin pihka on vesikierrossa pieninä kolloideina, se ei aiheuta saostumia. Tarttuvia saostumia syntyy, jos pienet pihkapartikkelit pääsevät muodostamaan suurempia kasautumia. Muut ainekset voivat lisätä saostuman kokoa entisestään. Metalli-ioneista kalsium ja alumiini, sekä kaikki hydrofobiset lisä- ja apuaineet voivat saostua yhdessä pihkan kanssa. Paperi- ja kartonkikoneilla tyypillisiä hydrofobisten kertymien komponentteja ovat vaahdonestoaineet, liimat sekä öljyt.
Tyypillisimpiä epäorgaanisia komponentteja orgaanisten saostumien yhteydessä ovat kaoliini, kalsiumkarbonaatti ja talkki. Paperi- ja kartonkikoneilla nämä ovat peräisin täyteaineista tai hylyn kautta tulleesta päällysteestä. Talkkia voi tulla myös sellun mukana, jos sitä on käytetty selluprosessissa pihkaongelmien hallintaan.
Puhdasta paperia syntyy vain puhtaalla koneella
Kiertopesuja tehdään tarpeen mukaan seisokkien tai koneen pysäytysten aikana. Niiden aikana pesuaineliuosta kierrätetään putkistoissa ja säiliöissä 1–2 tuntia. Kiertopesuihin on olemassa erilaisia pesuaineita, joista sopivin valitaan, kun tiedetään, millaista likaa ja saostumia halutaan pestä, ja millaiset pesuolosuhteet voidaan saada aikaiseksi. Pesuaineen koostumuksen ja väkevyyden lisäksi pesuaika ja -lämpötila vaikuttavat pesutulokseen. Parhaan mahdollisen pesutuloksen kannalta on tärkeää muistaa huuhdella kaikki pestyt kohdat huolellisesti, jottei pesun aikana irronnut lika kulkeutuisi koneen käynnistyttyä valmiiseen paperiin.
Viiraosan ongelmakohtia voidaan pestä myös ajon aikana. Pesu tehdään seisokkipesua laimeammilla pesuliuoksilla. Myös pesuaineiden ominaisuudet, kuten vaahtoaminen ja pesuliuoksen pH, voivat poiketa seisokkipesuissa käytettävistä pesuliuoksista.
Mikäli paperia tai kartonkia käytetään lopputuotteessa, joka tulee kosketuksiin elintarvikkeen kanssa, tulee ajon aikana käytettävän pesuaineen olla valmistettu raaka-aineista, jotka täyttävät elintarvikekontaktimateriaaleja koskevat vaatimukset.
Kun saostuma on tehokkaasti poistettu, ryhdytään selvittämään, miten ehkäistään sen uudelleen syntyminen. Saostuman koostumuksen selvittäminen ohjaa toimenpiteitä oikeaan kohtaan prosessia.
Prosessin kokonaistarkastelussa pyritään löytämään syyt, jotka johtavat saostumien syntyyn, ja mikäli mahdollista, muuttamaan prosessiolosuhteita paikallisesti niin, ettei saostumaa enää synny. Mikäli saostuman aiheuttaa jokin prosessiin lisättävä aine, kyseeseen voi tulla annostelutavan tai aineen vaihtaminen.
Hydrofobisten orgaanisten saostumien komponentit eivät tyypillisesti aiheuta ongelmia silloin, kun niiden koko on riittävän pieni. Saostumisen estämisen lähtökohta tulee tällöin olla se, ettei näiden ainesten anneta kerääntyä haitallisen kokoisiksi kertymiksi. Kolme pääasiallista tapaa, joilla hydrofobisia orgaanisia saostumia pyritään ehkäisemään, ovat dispergointi, passivointi ja kiinnittäminen.
Dispergoinnissa anionisuutta pyritään lisäämään anionisten aineiden tai anionisia ryhmiä sisältävien aineiden avulla, kun taas passivoinnissa hydrofobiseen häiriöaineeseen kiinnitetään hydrofiilisiä aineita tai ryhmiä. Fiksauksessa pihkasaostuma sidotaan kuituun kationisten aineiden avulla. Sopivin menetelmä, tai menetelmien yhdistelmä, valitaan tapauskohtaisesti ja esimerkiksi käytetty massatyyppi ja valkaisutapa sekä olosuhteet vaikuttavat siihen suuresti.
Huolellisen prosessitarkastelun, saostuma-analyysin ja oikean pesuainevalinnan avulla toimintaa haittaavista saostumista on mahdollista päästä kokonaan eroon.
Lue epäorgaanisista saostumista Epäorgaaniset saostumat paperi- ja selluteollisuudessa – mistä ne johtuvat ja mitä niille voi tehdä – BIM Finland (bimkemi.com)