Ny teknik effektiviserar pappersproduktion

Omfattande studier för att förbättra tekniken och spara energi vid framställning av tryckpapper och kartong.

Unik studie visar på energibesparing om 25 procent med hjälp av smart processoptimering.

Mittuniversitetet har i samarbete med skogsbolagen Holmen, SCA och Stora Enso genomfört omfattande studier i pappersindustrin för att förbättra tekniken och spara energi vid framställning av tryckpapper och kartong. Viktiga partners i samarbetet var även andra forskningsaktörer som PFI (Norge), Chalmers, SLU och LTH samt företagen Valmet, Andritz och Norske Skog.

– Vid fullskaletester har vi visat att vi kan minska energiförbrukningen med cirka 25 procent jämfört med dagens teknik i pappersbruken. Studien har stor relevans för svensk pappersproduktion, säger Per Engstrand, professor vid Mittuniversitetet. Resultaten i demoskala vid pappersindustrin uppgår till 30 procents energireduktion för tryckpapper och 27 procent för kartong. Det ger även minskade koldioxidutsläpp och minskad klimatpåverkan från pappersproduktionen.

Slutmålet är att år 2021 kunna visa hur man kan tillverka tryckpapper och kartong med endast hälften så mycket energi som användes år 2011 då forskningssamarbetet startades. De studier som genomförts hittills gör det troligt att slutmålet på 50 procents energireduktion bedöms fullt möjligt. Alternativt kan företagen välja att väsentligt förbättra massans och slutprodukternas egenskaper jämfört med dagens pappersprodukter. Forskningen har bedrivits med stöd från Energimyndigheten, KK-stiftelsen och Norges Forskningsråd.

Smart processoptimering

Genom ökad grundläggande processförståelse kan man förändra och förbättra tillverkningsprocessen avsevärt. Exempelvis kan man genom mjukgörning av veden via ökad temperatur kombinerat med tillsats av små mängder sulfit och ökad intensitet vid flisraffinering väsentligt öka energieffektiviteten i raffineringssteget. Detta gör att efterföljande processteg, silning och rejektraffinering kan tas bort, vilket gör processen både enklare och effektivare. Det modifierade processkonceptet har testats i demoskala vid Holmen Papers pappersbruk Braviken i Norrköping.

– Det är mycket intressant att vi i demoskala kunde konstatera att flera steg i processen för pappersproduktion kan tas bort och trots detta behålla samma papperskvalitet, säger Per Engstrand. Försöket visar att det går att tillverka tidningspapper med en total energiförbrukning på cirka 1 500 kWh/ton, vilket var 900 kWh/ton lägre än referensen, dvs. knappt 40 procent lägre. Alla pappersegenskaper utom rivstyrka var bättre för demomassan jämfört med referenspapperet. Tryckegenskaperna såsom körbarhet, damning, smetning, genomtryck var lika bra för demopapperet som referenspapperet .

Forskningsprojekten har genererat många publicerade vetenskapliga artiklar. Dessa nås enklast via ett besök på forskningsprofilens webbplats:  www.e2mpi.se . På webbplatsen kan man också läsa mer om de olika delprojekten. Forskningen har bedrivits vid forskningscentrum FSCN – Fibre Science and Communication Network vid Mittuniversitetet.

Foto: Mittuniversitetet, Tina Stafrén