Ny kunskap om trädets delar öppnar för mer högpresterande produkter
Varje del av trädet ska användas där den gör mest nytta. Kärnvirket går till sågverken och den smalare delen av stammen blir massaved. En studie inom Mistra Digital Forest går steget längre och tar reda på om pappers- och massabruken kan dra större nytta av trädets naturliga variation. Resultaten förvånade forskarna.
I studien fälldes en gran och egenskaperna hos ungved, grenar, kärnved och splintved analyserades. Skiljer sig deras egenskaper åt och hur kan man i så fall dra nytta av det i vidareförädlingen mot ligninapplikationer, nanocellulosa och pappersmassa?
– Det som verkligen fascinerade oss är hur grenfraktionen utmärker sig. Grenarna har högre ligninhalt och en annan kolhydratsammansättning än andra fraktioner. De är ett slags mellanting av löv- och barrträd. Sannolikt kan vi dra nytta av grenarnas specifika egenskaper i massatillverkningen, säger Gunnar Henriksson, professor i träkemi vid KTH och ansvarig för studien.
Resultaten visade att alla fraktioner dels går att koka massa på och dels lämpar sig för att tillverka nanocellulosa. Men något som också uppdagades var att massabrukens eftertraktade restprodukt svartlutlignin har olika egenskaper beroende på ursprung. Vad det beror på och hur den kunskapen kan bidra till att optimera tillverkningen av olika produkter återstår att se.
Utvecklar verktyg för att identifiera flisfraktioner
Den nyförvärvade kunskapen väckte intresset för om det är industriellt möjligt att identifiera och dela upp träflis i olika fraktioner. Det är i sin tur en förutsättning för att kunna koka varje fraktion separat.
Med hjälp av ett så kallat NIR-verktyg kunde flis från ungved, splintved och kärnved identifieras. I korthet skannades flisen av ett slags hyperspektral kamera med flera våglängder. Insamlade data användes sedan till att träna modeller som kan dela upp flisbitar efter ursprung. De inledande testerna visade att det går att utveckla ett verktyg för att identifiera fraktioner och att tekniken maskininlärning ger bäst precision.
– Vi kunde identifiera 90 procent av alla flisbitar och träffsäkerheten är hög oavsett om flisen är torr eller fryst. Nu ska analysen effektiviseras för att matcha en industriell process. Vi ska också se om det går att identifiera flis från kvistnötter, den del av veden där grenen växer ut från stammen, eftersom det är mycket intressant ur ett bioraffinaderi-perspektiv, säger Mikael Thyrel, docent vid SLU.
Bilden visar den hyperspektrala NIR-kameran Mikael Thyrel har använt i mätningarna.
Tillbaka till Gunnar Henriksson:
– Det ser onekligen ut som att separat kokning av fraktioner kan resultera i mer värdefulla massor och högpresterande produkter. Snart gör vi motsvarande studie på lövved.