• Ei tuloksia

Metsäteollisuuden rakenne ja tuotantoprosessit

Suomen metsäteollisuus jakautuu kahteen osa-alueeseen, puutuoteteollisuuteen (toimi-alaluokitus TOL 2008:n mukaan 16) ja massa- ja paperiteollisuuteen (toimi(toimi-alaluokitus TOL 2008:n mukaan 17). Massa- ja paperiteollisuus eli kemiallinen metsäteollisuus valmistaa sellua, paperia, paperin jatkojalosteita ja erikoispapereita sekä kartonkia ja pakkausratkaisuja. Puutuoteteollisuus eli mekaaninen metsäteollisuus tuottaa mm. saha-tavaraa, vaneria, puulevyjä, puurakentamisen ratkaisuja, pientaloja, ovia ja ikkunoita.

Huonekaluteollisuutta ei lasketa kuuluvaksi metsäteollisuuteen.

Suomen metsäteollisuudelle on suuren laitoskoon ohella tyypillistä integrointi eli eri-laisten peräkkäisten tuotantovaiheiden liittäminen ketjuksi. Tehdasintegraateissa massa- ja paperitehdas toimivat toistensa yhteydessä, jolloin raaka-aineiden käyttö tehostuu, tuotanto on taloudellisempaa ja ympäristövaikutukset voidaan minimoida.

Integroimattomissa sellutehtaissa valmistetaan pelkästään sellua, joka myydään avoi-milla markkinoilla. Integroimattomat paperitehtaat tuottavat ostosellusta paperia. Integ-roiduissa massa- ja paperitehtaissa sellua ja paperia tuotetaan samalla tehdasalueella.

Monituoteintegraateissa samalla tehdasalueella valmistetaan useita erilaisia puupohjai-sia tuotteita sahatavarasta paperin ja kartongin jatkojalosteisiin. Monituoteintegraateissa saattaa olla useita kuitulinjoja ja paperikoneita, ja niillä voidaan valmistaa erilaisia pa-peri- ja kartonkilaatuja samanaikaisesti. Varsinaisten tuotantotoimintojen lisäksi tehdas-alueella on erilaisia tukitoimintoja kuten energiantuotanto ja päästöjen hallinta. (EC 2010, 35–36.)

Euroopan metsäteollisuuden rakenne ja prosessit on kuvattu kattavasti toimialan BREF-asiakirjassa (EC 2000), joka on IPPC-direktiivin (2008/1/EY) mukaisen parhaan käytet-tävissä olevan tekniikan (best available technologies, BAT) tietojen vaihdon tulos toi-mialalla. Kuvassa 2 on esitetty monituoteintegraatille tyypilliset tuotantoprosessit (yhte-näinen viiva) sekä tukitoiminnot (katkoviiva) kuten ne on toimialan BREFissä kuvattu.

Kuva 2. Massan ja paperin valmistuksen keskeiset prosessit Euroopassa (Ojanen (toim.) 2011, 11)

Puupohjaista paperia, kartonkia sekä niiden jatkojalosteita valmistetaan erilaisilla tek-niikoilla ja prosessiyhdistelmillä. Osa prosesseista ja toiminnoista on yhteisiä koko toi-mialalle riippumatta valmistettavasta tuotteesta. Seuraavissa luvuissa esitellään lyhyesti Suomen metsäteollisuuden keskeisimmät tuotantoprosessit.

2.1.1 Kemiallisen massan valmistus

Paperia valmistetaan kemiallisella sekä mekaanisella menetelmällä. Kemiallisessa mas-sanvalmistuksessa eli sellunkeitossa puut kuoritaan, katkaistaan sopivan pituisiksi ja haketetaan. Seuraavaksi puun kuidut irrotetaan keittämällä puuhaketta lipeäliuoksessa, jossa on natriumhydroksidia ja natriumsulfidia (sulfaattimenetelmä). Sulfaattisellu on ruskeaa, joten se täytyy valkaista, mikäli halutaan valkoista paperia. (Metsäteollisuus ry 2011b.) Valkaisu tapahtuu kemikaalien, esim. klooridioksidin, hapen, otsonin tai

vety-peroksidin avulla (Puusta jalosteeksi 1998, 41). Valkaisun jälkeen massa pumpataan integroidussa tehtaassa yleensä suoraan paperikoneeseen. Mikäli massa menee myytä-väksi, se kuivataan ja arkitetaan.

Sellun valmistukseen käytetään Suomessa pääasiassa mäntyä ja koivua. Sellun keitto-liemi, mustalipeä, keitetään soodakattilassa, jolloin saadaan talteen mustalipeään liuen-neen puuaineksen energia. Samalla sellunkeitossa käytetyt kemikaalit muutetaan uudel-leen käyttökelpoisiksi. Mustalipeällä tuotettua energiaa voidaan toimittaa muualle yh-teiskuntaan sähkönä ja lämpönä. Sellusta valmistetaan mm. toimistopaperia ja karton-kia. (Metsäteollisuus ry 2011b.)

Sellua voidaan valmistaa myös sulfiittimenetelmällä, jossa käytetään hapanta keittoliu-osta. Suomessa sellua valmistetaan kuitenkin ainoastaan sulfaattimenetelmällä. Sulfiitti-sellun valmistus lopetettiin vuonna 1991. (Metsäteollisuus ry 1998, 51.)

2.1.2 Mekaanisen massan valmistus

Mekaanisessa massanvalmistuksessa puun kuidut irrotetaan toisistaan mekaanisesti joko hiertämällä tai hiomalla. Hioke valmistetaan painamalla puupölkyt pyörivää hiomakiveä vasten. Hierre valmistetaan jauhamalla puuhake massaksi pyörivien kiekkojen välissä.

Kuitujen irtoamista voidaan tehostaa lämmön ja kemikaalien avulla. Mekaanista massaa valmistetaan pääasiassa kuusipuusta. Mekaanisesta massasta valmistetaan etenkin sa-noma- ja aikakauslehtipaperia. (Metsäteollisuus ry 2011b.)

Kemiallisen ja mekaanisen massanvalmistuksen lisäksi on olemassa näiden välimuoto, kemimekaaninen massanvalmistus (CTMP). Siinä hake kuidutetaan mekaanisesti lyhy-en kemiallislyhy-en käsittelyn jälkelyhy-en. (KnowPulp 2012.)

2.1.3 Uusiomassan valmistus

Kierrätyspaperista valmistetaan ns. uusiomassaa. Siinä keräyspaperin kuidut erotetaan painoväristä ja muista paperinvalmistukseen soveltumattomista materiaaleista niin sano-tussa siistauksessa, joka on monivaiheinen lajittelu- ja puhdistusprosessi. Ensin keräys-paperi hajotetaan vedessä ja painoväri irrotetaan vaahdottamalla. Sen jälkeen massasta

poistetaan muut epäpuhtaudet, kuten niitit ja muovi. Siistausprosessi tuottaa painoväri-lietettä ja lajittelujätettä, joista suurin osa poltetaan tehtaan voimalaitoksessa. Lopuksi kemiallinen tai mekaaninen tai uusiomassa sekä lisäaineet sekoitetaan veteen. (Metsäte-ollisuus ry 2011b.)

2.1.4 Paperin ja kartongin valmistus

Massaseoksesta valmistetaan paperia paperikoneessa, jossa on viiraosa, puristinosa ja kuivatusosa. Massaseos syötetään tasaisesti vettä läpäisevälle paperikoneen viiralle, joka liikkuu. Vesi poistuu viiran rei'istä, ja viiralle jääneet kuidut muodostavat tasaisen kuitumaton eli paperirainan, jonka kuiva-ainepitoisuus on viiran jälkeen noin 20 %.

Puristinosassa rainasta puristetaan mahdollisimman paljon vettä pois. Lisäksi rainaa tiivistetään. Puristimella tavoitellaan riittävän suurta märkälujuutta, jotta raina voidaan siirtää kuivatusosalle katkoitta. Rainan tiivistyksen ansiosta kuitujen välille syntyy myös lujia sidoksia kuivausvaiheessa. Puristinosan jälkeen paperirainan kuiva-ainepitoisuus on 35–50 prosenttia paperilajista ja puristimesta riippuen. (Metsäteollisuus ry 2011b.)

Kuivatusosassa raina ohjataan kuumia sylintereitä vasten, jolloin rainasta haihtuu lisää vettä. Vettä haihdutetaan niin pitkään, että saavutetaan haluttu kuiva-ainepitoisuus.

Käyttötarkoituksesta riippuen paperi voidaan vielä esim. päällystää tai kiillottaa. Pääl-lystyksellä voidaan parantaa paperin painatusominaisuuksia, kiiltoa, sileyttä ja vaaleut-ta. Kalanteroinnilla voidaan puolestaan silittää ja kiillottaa paperi puristamalla rainaa pyörivien telojen välissä. Lopuksi paperi leikataan arkeiksi tai rulliksi. (Metsäteollisuus ry 2011b.)

2.1.5 Sahatavara

Suomalainen sahatavara on pääasiassa mänty- ja kuusisahatavaraa. Aluksi tukit lajitel-laan koon ja laadun mukaan ja kuoritaan. Tukin pintaosasta tehdään tyypillisesti haket-ta. Pintapuusta tuotetaan ohuita sivulautoja, ja tukin keskiosasta järeämpää sydänpuuta-varaa, soiroja ja lankkuja. Valmiit tuotteet lajitellaan koon perusteella, kuivataan ja laji-tellaan laadun mukaan. (Metsäteollisuus ry 1998, 48–49).

2.1.6 Vaneri

Vaneria valmistetaan koivu- ja kuusitukista. Tukkeja haudotaan lämpimässä vedessä, jonka jälkeen ne kuoritaan ja katkaistaan sorvipölkyiksi. Sorvi leikkaa tukista poik-kisuuntaisen yhtenäisen viilumaton. Sorvauksesta jää tähteeksi puun keskiosa, joka ha-ketetaan ja toimitetaan sellun tai lastulevyn raaka-aineeksi. Viilumatto leikataan arkeik-si, kuivataan, lajitellaan eri laatuluokkiin, paikataan, jatketaan tarvittaessa ja liimataan levyiksi. Levyt puristetaan, kuivataan ja sahataan mittoihin, ja pinnat hiotaan ja jaloste-taan usein erilaisilla pinnoitteilla. (Metsäteollisuus ry 1998, 49.)

2.1.7 Lastulevy

Lastulevy valmistetaan puulastuista ja osin sahanpurusta, joita saadaan muun mekaani-sen metsäteollisuuden sivutuotteina. Puulastut kuivataan ja lajitellaan koon mukaan, ja ne liitetään toisiinsa lämmössä kovettuvalla liimalla. Lastuliimaseos sirotellaan kerrok-sittain levyaihioiksi ja puristetaan kuumapuristimessa yhtenäiseksi levyksi. Levyt jääh-dytetään ja niiden reunat sahataan, jonka jälkeen levyt paloitellaan myyntikokoon, hio-taan ja lajitellaan. (Metsäteollisuus ry 1998, 50.)

2.1.8 Kuitulevy

Kuitulevy valmistetaan puukuiduista, jota saadaan muun mekaanisen metsäteollisuuden sivutuotepuusta. Hake kuidutetaan ja saatu massa lisäksi jauhetaan. Kuidut sitoutuvat toisiinsa ensisijaisesti huopautuksen ansiosta. Kuitujen joukkoon lisätään vettä ja mah-dollisesti lisäaineita kuten liimaa. Märkä massa ohjataan viiralle, jossa siitä poistetaan ylimääräinen vesi. Kuituraina katkaistaan arkeiksi, jotka kuivataan tai puristetaan ja lopuksi lämpökäsitellään lujuuden lisäämiseksi. (Metsäteollisuus ry 1998, 50.)