Forskning för miljövänlig tillverkning och ökad återvinning
Forskare vid Karlstads universitet startar nu ett treårigt projekt för miljövänlig tillverkning och ökad återvinning av skogsbaserade material. Kemiska processer ger produktegenskaper som avgör möjligheten till återvinning, där har forskarna redan omfattande kunskap. Nu handlar det om att överföra kunskaperna till industriell skala.
– Vi har i tidigare forskningsprojekt undersökt de kemiska processer vid avvattning och torkning som påverkar återvinningen av cellulosabaserade material, säger Björn Sjöstrand, docent i kemiteknik. Det handlar om temperatur och vattenhalt genom tillverkningsprocessen och vi har genomfört studier i labbskala. Genom ett forskningsanslag från ÅForsk får vi nu möjlighet att fortsätta våra studier och se hur vi kan överföra tekniken från våra laboratorier till industriell skala.
Förhorning
Ett av problemen med återvinning av dessa material är att träfibrer blir stelare vid avvattning och torkning, vilket kallas förhorning. Detsamma händer också exempelvis disktrasor, som blir stelare för varje gång de blir blöta och torkar. Tillverkning av cellulosabaserade material använder sig alltid av mycket vatten, vilket gör förhorning mycket intressant att forska på.
– Tidigare studier gör att vi vet vid vilka torrhalter förhorningen startar, redan tidigt vid så låga torrhalter som 20 procent, vilket motsvarar 80 procent vatteninnehåll, säger Björn Sjöstrand. Vi vet också vid vilka temperaturer förhorningen startar, redan vid så lite som 40°C. De största skillnaderna sker dock vid högre torktemperaturer än 100°C. Lösningsmedlet spelar också roll, byter vi ut vattnet i pappersmassan mot andra vätskor så minskar förhorningen. Detta tyder på att vätebindningarna som kan bildas i vattenmiljön bidrar till att fibrerna förhornas.
Ökad cirkularitet
Fördelarna med ökad kunskap om förhorning är många. Forskningen kan bidra till nya torkstrategier för pappersindustrin och därmed skapa möjligheter till fler återvinningscykler och förbättrade produktegenskaper. Lyckas vi förstå förhorningen bättre kan dessutom energianvändningen och mängden råmaterial som krävs minskas. Kunskap om förhorning är bra vid alla olika tillverkningsprocesser av cellulosabaserade material. – Vi fortsätter nu arbetet med att förstå och förbättra avvattning, torkning och återvinning av träfibrer och cellulosabaserade material, säger Björn Sjöstrand. Det nya treåriga projektet har fått 2 miljoner kronor i finansiering genom ÅForsk, som är en stiftelse med målet att verka för forskning och utveckling.
Läs mer här: Hornification in Commercial Chemical Pulps: Dependence on Drying Temperature, BioResources 2024