Ett av problemene med papirgjenvinning er at fiberen blir stivere under avvanning og tørking, noe som kalles forhorning. Det samme skjer med for eksempel oppvaskkluter, som blir stivere over tid. Ny forskning viser hvordan forhorning foregår. Det er kunnskap som vil gi mulighet til å resirkulere papirfiberen mange flere ganger, sammenlignet med dagens fem til syv ganger.
Studier ved Karlstad Universitet viser ved hvilke tørrstoffkonsentrasjoner forhorningen starter, det skjer allerede ved tørrstoffinnhold på 20 prosent, ifølge Björn Sjöstrand, dosent i kjemiteknikk.
– Vi vet også ved hvilke temperaturer forhorningen starter, det skjer allerede ved temperaturer helt ned til 40°C, men de største forskjellene er ved høyere enn 100°C. Løsemidlet spiller også en rolle. Erstatter vi vannet i papirmassen med andre væsker, reduseres forhorningen. Dette tyder på at hydrogenbindingene som kan dannes i vannmiljøet bidrar til forhorning av fibrene.
Trefiberens skiftende bindingsevne
Denne kunnskapen øker mulighetene for skogindustrien til å forstå den skiftende bindingsevnen til trefiberen under tørking. Forhorningen skjer gjennom kjemisk binding i fibrene. Dette hindrer fiberens evne til å svelle, reduserer fleksibiliteten, og påvirke de såkalte ytre fibriller. Fleksible fibre og ytre fibriller er viktige for styrkeegenskaper ved produksjon av papp og papir.
Forskningsresultatene ble presentert på Ekmandagarna 2024, en konferanse som Swedish Association of Paper & Cellulose Engineers arrangerer årlig. De finnes også i flere nylig publiserte vitenskapelige artikler.
Fiberen kan gjenvinnes flere ganger
– Det var en stor ære å få muligheten til å presentere våre resultater på årets Ekmandagarna, som samler mange deltakere fra hele papirindustrien, både akademia og bransjerepresentanter. Håpet er at denne forskningen kan bidra til at papirfiberen kan gjenvinnes mange flere ganger enn i dag, sier Björn Sjöstrand.
– I tillegg kan økt kunnskap om forhorning føre til muligheter for å bruke mindre råstoff i papirproduksjonen, fordi vi i større grad kan kontrollere styrkeegenskapene til papirmaterialene vi produserer.
Bærekraftig forskning
Forskningen utføres innenfor forskningsmiljøet Pro2BE, Prosesser og produkter for en sirkulær bioøkonomi, ved Karlstad Universitet. Pro2BE fokuserer på forskning og utdanning for transformasjon til en bioøkonomi basert på bærekraftige og fornybare ressurser og på utvikling av skognæringen.
Dette opplyser Karlstads universitet i en pressemelding.
