Delprojekt 4 Undersökning av mikrovågsteknologi för energieffektivisering av mekaniska massaprocesser ‑ Pilotundersökning
Undersökning av microvågsteknologi för energieffektivisering av mekaniska massaprocesser är ett pilotförsök. Projektets huvudsyfte är att med hjälp av microvågsbehandling (MW) modifiera ultrastrukturen hos granved i syfte att spara energi vid tillverkning av TMP-massa samt förbättra permeabiliteten hos virket vid impregnering.
Vid Institutionen Skogens Produkter, SLU, och tillsammans med samarbetspartners i Australien och Ryssland, har vi genomfört förstudier om användningen av mikrovågsugn (MW)för behandling av gran som ett sätt att öka permeabilitet av eldfasta träslag och som förbehandling för mekanisk massa (1, 2).
Granträ som behandlats i en mikrovågsugn med 60 kW och en frekvens av 2,45 GHz och därefter flisas och bearbetas vid Metso pilotanläggning, visade på samma freeness och en energibesparing på ca 150-200 kWh/t (jämfört med referensmaterial) under icke-optimerade villkor. Den värme som alstras under bestrålning har inte utnyttjats. Karakterisering från industri visade liknande eller förbättrade massa- och pappersegenskaper jämfört med referensgran. Preliminär mikroskopi och fysisk-mekaniska studier har visat att mikrovågsstrålning som används antingen i impuls eller konstanta lägen kan försvaga och ändra förening som håller samman fibrerna i trästrukturen vilket ger enklare fiberseparering och förmodligen tidigare utveckling fiber.
Syftet med projektet är till studera effekt av microvågsbehandling på vedens ultrastruktur och genomföra ytterligare industriella studier med sågat granvirke samt flis. Granflisen MW-behandlas och massa- och papperstillverkning kommer att utföras. Energibesparingarna i tillverkningsprocessen utvärderas liksom eventuella förändringar i egenskaper hos massan och papperet. Sågat virke MW-behandlas och impregneras för att utvärdera ökningar i permeabilitet och förändringar i mekaniska egenskaper och beständighet.
För att vidareutveckla mikrovågsteknik har ett bidrag säkrats från Formas (www.formas.se) (2014-2017), som ger oss möjlighet att köpa egen utrustning för att bedriva mikrovågsugnbehandlingar även i Uppsala.
(1) Terziev, N., G. Daniel. 2012. Application of high frequency microwave treatments for improved permeability of Norway spruce (Picea abies Karst.) wood. In: “Wood: The best material for mankind” and the 5th International Symposium on the "Interaction of wood with various forms of energy”, 26-28th Sept, 2012, pp 43-48, Zvolen, Slovakia.
(2) Daniel, G., N. Terziev. G. Torgovnilov. 2013. Exploring microwave technology for energy efficient mechanical pulping. In: Proceedings of the 8th Pacific Regional Wood Anatomy Conference & IAWS meeting, Oct. 17-21, 2013, Nanjing Forestry University, Nanjing, China.
