<p>A baggy paper web has parts that are longer than neighboring parts. One of the assumed reasons for bagginess is thickness variations of the paper. In the roll the thicker streaks then add up to form a ridge. In the ridges the paper is strained and during storage the strain may become permanent. When the paper unreeled it is then baggy. Runability problems because of baggy webs is a common problem in the paper industry. Baggy webs can result in corrugations appearing when the paper is passing through nips during converting processes. Ridges have been simulated in this project by reeling thin plastic film into selected parts in the roll. Plastic was reeled in near the core, in the middle of the roll and in the periphery of the roll. To see if the paper web had got length differences the web was divided into stripes and with a special device the length of each stripe was measured. Even other paper properties were tested to determine if the ridges had other influences on the paper. Two of this properties was thickness and grammage, which were determined to see if the paper had got higher density in the baggy parts. The measurements show that the plastic results in bagginess but also that after a couple of days, the paper more or less has recovered to the initial thickness and sometimes also to the initial length. The most bagginess appeared near the core and it resulted in relatively large length differences, but even here the paper has likely recovered to some extent.</p> / <p>Då en pappersrulle har partier där pappret är längre kallas det ibland för slappa stråk. Det finns flera orsaker till slappa stråk och en av dessa orsaker är att pappret har en ojämn tjockleksprofil. I dessa fall uppstår de slappa stråken eftersom den ojämna tjockleksprofilen gör att pappersrullen på de positioner där pappret är tjockare får en större diameter än i övrigt. Då papper rullas över dessa åsar eller valkar som har en större diameter töjs pappret ut och då det rullas av rullen är det slappt. Körbarhetsproblem till följd av att pappret är slappt i vissa partier är ett stort problem inom pappersindustrin. Dessa körbarhetsproblem kan t.ex. vara att det uppstår veck i pappret då det passerar valsnyp.</p><p>I detta projekt har slappa stråk skapats genom att en viss mängd plast rullats in i pappersrullar dels i botten, dels i mitten samt ett parti närmast rullens periferi. Banspänningsmätningar har utförts för att se hur slappt pappret blivit där plast rullats in. För att se om pappret fått bestående längdskillnader i de slappa stråken har tvärsbanor tagits ur rullen och varje tvärsbana delats upp i remsor för att mäta längden på. Även andra pappersegenskaper har testats i dessa partier för att se om de slappa stråken påverkar papprets egenskaper. Bland annat har tjockleksprofilen mätts upp för att se om pappret komprimerats och fått en bestående densitetsökning i de slappa stråken. Mätningar visar dels att pappret blir slappt i partier där plast rullats in, men också att pappret efter några dagar i stort sätt helt återgått till sin ursprungstjocklek och vissa fall även i längdled. Pappret var som slappast i botten av rullarna och där uppmättes relativt stora längdskillnader även om pappret troligtvis återhämtat sig till en stor del även där.</p>

A baggy paper web has parts that are longer than neighboring parts. One of the assumed reasons for bagginess is thickness variations of the paper. In the roll the thicker streaks then add up to form a ridge. In the ridges the paper is strained and during storage the strain may become permanent. When the paper unreeled it is then baggy. Runability problems because of baggy webs is a common problem in the paper industry. Baggy webs can result in corrugations appearing when the paper is passing through nips during converting processes. Ridges have been simulated in this project by reeling thin plastic film into selected parts in the roll. Plastic was reeled in near the core, in the middle of the roll and in the periphery of the roll. To see if the paper web had got length differences the web was divided into stripes and with a special device the length of each stripe was measured. Even other paper properties were tested to determine if the ridges had other influences on the paper. Two of this properties was thickness and grammage, which were determined to see if the paper had got higher density in the baggy parts. The measurements show that the plastic results in bagginess but also that after a couple of days, the paper more or less has recovered to the initial thickness and sometimes also to the initial length. The most bagginess appeared near the core and it resulted in relatively large length differences, but even here the paper has likely recovered to some extent. / Då en pappersrulle har partier där pappret är längre kallas det ibland för slappa stråk. Det finns flera orsaker till slappa stråk och en av dessa orsaker är att pappret har en ojämn tjockleksprofil. I dessa fall uppstår de slappa stråken eftersom den ojämna tjockleksprofilen gör att pappersrullen på de positioner där pappret är tjockare får en större diameter än i övrigt. Då papper rullas över dessa åsar eller valkar som har en större diameter töjs pappret ut och då det rullas av rullen är det slappt. Körbarhetsproblem till följd av att pappret är slappt i vissa partier är ett stort problem inom pappersindustrin. Dessa körbarhetsproblem kan t.ex. vara att det uppstår veck i pappret då det passerar valsnyp. I detta projekt har slappa stråk skapats genom att en viss mängd plast rullats in i pappersrullar dels i botten, dels i mitten samt ett parti närmast rullens periferi. Banspänningsmätningar har utförts för att se hur slappt pappret blivit där plast rullats in. För att se om pappret fått bestående längdskillnader i de slappa stråken har tvärsbanor tagits ur rullen och varje tvärsbana delats upp i remsor för att mäta längden på. Även andra pappersegenskaper har testats i dessa partier för att se om de slappa stråken påverkar papprets egenskaper. Bland annat har tjockleksprofilen mätts upp för att se om pappret komprimerats och fått en bestående densitetsökning i de slappa stråken. Mätningar visar dels att pappret blir slappt i partier där plast rullats in, men också att pappret efter några dagar i stort sätt helt återgått till sin ursprungstjocklek och vissa fall även i längdled. Pappret var som slappast i botten av rullarna och där uppmättes relativt stora längdskillnader även om pappret troligtvis återhämtat sig till en stor del även där.

<div>Roll-to-roll processes provide a low-cost and high-throughput scheme for scalable flexible devices manufacturing. Multiple processes are used in roll-to-roll manufacturing, such as functional printing, evaporation/drying, UV curing, hot embossing, laser/heat annealing, laser ablation, plasma/ chemical growth, and sputtering. These processes change the web temperature field and/ or local properties. In addition, residual stresses by the process and web tension can destabilize the process and lead to wrinkling or undesirable performance of the products.</div><div>This dissertation investigates three different multi-physics problems relevant to the roll-to-roll processes, which are web thermomechanics, air-coupled web vibrations, and the measuring of nonuniform web tension. First, a mathematical model for predicting the in-plane temperature and heat induced stress distributions in a flexible, axially moving web under arbitrary shape of heat flux is presented. The computational approach is validated on experiments performed on moving paper and PET webs with infrared laser heating source. Second, a closed-form, semi-analytical, universal hydrodynamic functions is developed to accurately predict the lowest symmetric and anti-symmetric transverse frequency responses for any uniaxially tensioned web of arbitrary material and aspect ratio used in roll-to-roll processes with the surrounding air acting as distributed added mass. Experimental validation is carried out by using pointwise laser measurements of acoustically excited webs with different pre-tensions, web materials, and aspect ratios. Finally, we develop and test a non-contact resonance method and a gentle contact stiffness mapping method based on the first principles mechanical models of a tensioned plate to accurately measure the average web tension and its linear variation for a wide range of web properties, web path, web tension, measurement configurations, and environmental conditions. The two methods are cross-validated on a stationary test stand and the non-contact resonance method is used to study the web tension distribution within a commercial roll-to-roll system.</div><div><br></div>