Paperiteollisuudella on edessään monia haasteita, mm. markkinatrendien ja loppukäyttäjien asettamia vaatimuksia on täytettävä. Paperikoneiden tuotantotehokkuuden vaatimukset kasvavat jatkuvasti, jolloin myös paperirainan mekaanisilta ominaisuuksilta vaaditaan enemmän. Tuotantokatkosten syinä voi olla alhaisen vetolujuuden lisäksi liian alhainen jännitys. Suurimmat ongelmat paperikoneen ajettavuuden kannalta syntyvät märkäpuristimen ja/tai kuivatusosan alussa rainan kuiva-ainepitoisuuden ollessa noin 30–70 %. Sujuvasti toimiva tuotanto yhdessä mahdollisilla energiansäästöillä avaa tutkimusnäkökulmasta ovet parantaa nykyisiä prosesseja.

Tässä työssä tutkittiin, miten erilaiset tekijät vaikuttavat rainan vedenpoistoon, märkälujuuteen ja relaksaatioon. Lisäksi tutkittiin erilaisten tekijöiden vaikutuksia lopputuotteen mekaanisiin ominaisuuksiin ja pintaominaisuuksiin.

Työn ensimmäisessä osassa selvitettiin prosessiveden ominaisuuksien, kuten pH:n, johtokyvyn ja pintajännityksen vaikutuksia paperin ominaisuuksiin. Pintajännitystä muutettiin lisäämällä massan joukkoon ionitonta pinta-aktiivista ainetta, ts. surfaktanttia.

Jauhatuksella tutkittiin kuitujen ominaisuuksien muokkaamisen vaikutusta. Kuidut jauhettiin joko matalaa tai korkeaa jauhatusintensiteettiä käyttäen. Lisäksi tutkittiin, miten hienoaine vaikuttaa paperin ominaisuuksiin joko lisäämällä hienoainetta alkuperäisen massan joukkoon tai poistamalla hienoaine jauhetusta massasta.

Työn viimeisessä osassa käytettiin lisäaineena paperinvalmistuksessa kuusesta saatavaa hemiselluloosaa, galaktoglukomannaania (GGM). Natiivin GGM:n lisäksi valmistettiin kationisoitu, karboksimetyloitu sekä iminoitu amfifilinen GGM.

Tässä työssä saadut tulokset muodostavat tärkeän tietoperustan, jota voidaan käyttää paperikoneen ajettavuuden sekä paperilaadun hallintaan ja säätämiseen.