Alternatieve vezels ontsloten met Organosolv-proces, toegepast voor papier

Alternatieve vezels ontsloten met Organosolv-proces, toegepast voor papier Projectnaam en nummer: Haalbaarheid Organosolv-concept voor nieuwe grondstoffen, P4

Auteur(s): Publicatiedatum: Aantal pagina’s: Datum experimenten: Locatie Experimenten:

Financier: Transitiehuis Energietransitie Papierketen

Ir. Renée van Boxtel Mei 2012 28 2010-2011 ECN en Papier- en kartonfabrieken

Partners: Papier- en kartonfabrieken ECN Kenniscentrum Papier en Karton

Alternatieve vezels ontsloten met Organosolv-proces, toegepast voor papier

Samenvatting Lignocelluloserijke biomassa (stro, hout, …) wordt gezien als belangrijke nieuwe grondstof voor (2e generatie) biobrandstoffen en biochemie. Het economisch ontsluiten van lignocellulose tot individuele suikers is een onderwerp van vele onderzoeksprojecten. Huidige grondstoffen voor de papieren kartonindustrie voor levering van cellulose (voornamelijk hout) worden schaarser en duurder. De papieren kartonsector moet zich daarom oriënteren op de mogelijkheden van cellulose uit andere bronnen. Een van de doelstellingen van het Programma P4 Biorefinery van de Energietransitie Papierketen is een vervanging van een significant deel van de huidige houtgebaseerde grondstoffen binnen de papieren kartonindustrie door alternatieve grondstoffen. ECN heeft een Organosolv-proces ontwikkeld, waarmee lignocellulose wordt gescheiden in de afzonderlijke componenten cellulose, lignine en hemicellulose. Het proces is in eerste instantie voornamelijk gericht op de productie van makkelijk hydrolyseerbare cellulose (t.b.v. suikers voor fermentatiedoeleinden – e.g. ethanolproductie). Belangrijke uitdaging is om alle componenten uit het proces voldoende tot waarde te brengen. Productie van hoogwaardige cellulose voor papier en karton (en mogelijke andere cellulose gebaseerde producten) kan hierin een belangrijke rol spelen. Het doel van dit project is om inzicht te verkrijgen in de meest relevante potentiële grondstoffen ontsloten door het Organosolv-proces voor de papieren kartonindustrie. Verder zal er inzicht worden verkregen in de potentie van het Organosolv-concept voor isolatie van nieuwe vezels uit de agrarische en agro-industriële reststromen. Ook zal gekeken worden naar het Pakket van Eisen van de stakeholders. Voor dit project zijn er door ECN vijf verschillende alternatieve grondstoffen ontsloten met het door hen ontwikkelde Organosolv-proces, te weten tarwestro, maïsstro, dederstro, koolzaadstro en gras. Door verschillende partners uit de papieren kartonindustrie zijn de alternatieve vezels beoordeeld op toepasbaarheid in papier en karton. De vezels zijn in verschillende verhoudingen opgemengd met pulp en getest op papiereigenschappen. Het effect op papiereigenschappen is getest door verschillende percentages alternatieve vezels toe te voegen aan de reguliere grondstoffen voor papier: houtpulp of oudpapierpulp. Uit de onderzoeken is het volgende naar voren gekomen: 1). De alternatieve grondstoffen bevatten de nodige niet-vezeldelen, zoals zand, die van te voren grondig afgescheiden dienen te worden. 2). Er zal gekeken moeten worden naar welke delen van de gewassen in aanmerking komen voor ontsluiting zodat de niet-bruikbare delen vooraf verwijderd kunnen worden. De grondstof wordt dan homogener van samenstelling wat een betere, volledigere ontsluiting geeft. 3). De voorbehandeling van de alternatieve grondstoffen moet verfijnd worden. Dit heeft o.a. betrekking op de reiniging, verkleining en manier van drogen van de grondstoffen.

Pagina 2 van 28 Publicatiedatum: mei 2012

Alternatieve vezels ontsloten met Organosolv-proces, toegepast voor papier 4). Het Organosolv-proces moet verder geoptimaliseerd worden per alternatieve grondstof, inclusief het drogen, en per toepassing om een volwaardige papiervezel te verkrijgen. Enkele vezelgewassen lijken wel de potentie hiervoor te bezitten. Aangezien het Organosolv-proces is geoptimaliseerd voor tarwestro volgt uit de onderzoeken dat tarwestro de beste potentie heeft om toegepast te worden in de papieren kartonindustrie. 5). Het ligninegehalte van de alternatieve vezels na ontsluiting is te hoog. Door aan te geven wat het maximale gehalte mag zijn, kan het Organosolv-proces hierop aangepast worden. Vanwege de niet-optimale voorbehandeling en de niet-uitontwikkelde ontsluiting van de vezels, was de bijdrage van de vezels in papier lager dan conventionele vezels (met name de sterkte).



Inhoudsopgave Samenvatting .......................................................................................................................................................................2 Inhoudsopgave ....................................................................................................................................................................4 1.

Inleiding .......................................................................................................................................................................6

2.

Doel ................................................................................................................................................................................8

3.

Uitvoering ....................................................................................................................................................................8

4.

3.1.

ECN .......................................................................................................................................................................8

3.2.

Kartonfabriek 1 ...............................................................................................................................................9

3.3.

Papierfabriek ....................................................................................................................................................9

3.4.

Kartonfabriek 2 ............................................................................................................................................ 10

Resultaten ................................................................................................................................................................. 10 4.1.

ECN .................................................................................................................................................................... 10

4.2.

Kartonfabriek 1 ............................................................................................................................................ 12

4.2.1.

Dichtheid................................................................................................................................................ 14

4.2.2.

Porositeit ............................................................................................................................................... 14

4.2.3.

SCT............................................................................................................................................................ 14

4.2.4.

Breeklengte........................................................................................................................................... 15

4.2.5.

Stijfheid .................................................................................................................................................. 15

4.2.6.

Malen PFI-molen ................................................................................................................................ 15

4.3.

Papierfabriek ................................................................................................................................................. 16

4.4.

Kartonfabriek 2 ............................................................................................................................................ 18

4.4.1.

Dikte ........................................................................................................................................................ 18

4.4.2.

Porositeit ............................................................................................................................................... 18

4.4.3.

Berstdruk............................................................................................................................................... 18

4.4.4.

SCT............................................................................................................................................................ 19

4.4.5.

Treksterkte ........................................................................................................................................... 19

4.4.6.

Breeklengte........................................................................................................................................... 19

4.4.7.

Bendsten Ruwheid............................................................................................................................. 19

4.4.8.

Refinen.................................................................................................................................................... 20 Pagina 4 van 28 Publicatiedatum: mei 2012

Alternatieve vezels ontsloten met Organosolv-proces, toegepast voor papier 5.

Conclusies en discussies ..................................................................................................................................... 21 5.1.

ECN .................................................................................................................................................................... 21

5.2.

Kartonfabrieken ........................................................................................................................................... 21

5.3.

Papierfabriek ................................................................................................................................................. 22

6.

Overall discussie en conclusies........................................................................................................................ 23

7.

Aanbevelingen ........................................................................................................................................................ 24

8.

Colofon ....................................................................................................................................................................... 25

Bijlage A: Definities papiereigenschappen ........................................................................................................... 26



1. Inleiding Lignocelluloserijke biomassa (stro, hout, …) wordt gezien als belangrijke nieuwe grondstof voor (2e generatie) biobrandstoffen en biochemie. Het economisch ontsluiten van lignocellulose tot individuele suikers is een onderwerp van vele onderzoeksprojecten. Deze suikers vinden vervolgens hun bestemming als voedsel voor fermentatieprocessen ten behoeve van productie van bio-ethanol of hoogwaardigere chemicaliën. Huidige grondstoffen voor de papieren kartonindustrie voor de levering van cellulose (voornamelijk hout) worden schaarser en duurder. De papieren kartonsector moet zich daarom oriënteren op de mogelijkheden van cellulose uit andere bronnen. Een van de doelstellingen van het Programma P4 Biorefinery van de Energietransitie Papierketen is een vervanging van een significant deel van de huidige houtgebaseerde grondstoffen binnen de papieren kartonindustrie door alternatieve grondstoffen. De papierindustrie is zich ervan bewust dat bioraffinage alleen economisch mogelijk is in samenwerking met andere sectoren. Vier jaar geleden is dan ook de basis gelegd voor de samenwerking met de agro-foodsector in het Dutch Biorefinery Cluster. In 2009 is ook de samenwerking met de chemie-sector gestart. In januari 2010 heeft de Agro-Papier-Chemie alliantie de stap gezet richting een gezamenlijke visie in de Biobased Economy, en heeft gezamenlijk vijf verschillende routes geïdentificeerd voor de opwaardering van nationale/lokale biomassa, waarvan in de komende periode drie zullen worden uitgewerkt. Eén van deze drie is getiteld ‘Lignocellulose als grondstof’, gericht op ontsluiting van componenten direct uit de plant/ de plantaardige reststroom. De papierindustrie heeft de leiding genomen in het uitwerken van deze route. Resultaten en inzichten verkregen uit activiteiten van het Biorefinery programma, hebben inmiddels duidelijk gemaakt dat bovenstaande doelstelling diverse uitdagingen in zich heeft: - Welke grondstoffen /reststromen zijn in voldoende mate beschikbaar, tegen een redelijke prijs en kunnen ‘vezels’ geven van voldoende kwaliteit voor de productie van papier of karton (zonder verlies van productie-efficiëntie)? - Welke technologie is zowel technisch, economisch als ecologisch haalbaar om deze vezels te isoleren uit de nieuwe grondstoffen? Enkele relevante kanttekeningen: - Het huidige Kraft- of sulfietproces is ongeschikt voor het ontsluiten van agrarische of agro-industriële reststromen. Dit heeft voornamelijk te maken met dat in de agrarische grondstof specifiek aanwezige componenten oplossen in de kookchemicaliën, waardoor deze niet terug te winnen zijn (economisch en milieutechnisch probleem). - Chemische ontsluitingsprocessen vereisen over het algemeen een flinke schaalgrootte (>250.000 ton/jr.) om enigszins economisch te kunnen draaien. - Agrarische en agro-industriële reststromen hebben momenteel reeds een redelijke waarde. Een nieuw ontsluitingsproces zal meer waardevolle componenten moeten opleveren dan alleen cellulose.


Alternatieve vezels ontsloten met Organosolv-proces, toegepast voor papier ECN heeft een Organosolv-proces ontwikkeld, waarmee lignocellulose wordt gescheiden in cellulose, lignine en hemicellulose. Het proces is in eerste instantie voornamelijk gericht op de productie van makkelijk hydrolyseerbare cellulose (t.b.v. suikers voor fermentatiedoeleinden – e.g. ethanolproductie). Dit Organosolv-proces wordt op dit moment verder ontwikkeld in het kader van diverse nationale en internationale onderzoeksprojecten (allen gericht op biobrandstofproductie). Belangrijke uitdaging is om alle componenten uit het proces voldoende tot waarde te brengen. Productie van hoogwaardige cellulose voor papier en karton (en mogelijke andere cellulose gebaseerde producten) kan hierin een belangrijke rol spelen1. Enkele initiële testen met cellulose-monsters van tarwestro uit het ECN-Organosolv-proces tonen aan dat de vezels geschikt zijn voor papierproductie en een papier met goede sterkte geeft. Meer proeven met meer (en tevens ander) materiaal zijn echter noodzakelijk om een representatieve indruk te verkrijgen van de daadwerkelijke potentie. TU Delft heeft een proces ontwikkeld om hemicelluloses om te zetten tot het waardevolle Furfural. Adviesbureau Acordio heeft het ECN en TU Delft proces gecombineerd tot het zogenaamde Trikalos proces. Ook de grote hoeveelheid vrijkomende lignine zal nog een toepassing moeten vinden. Lignine vindt reeds toepassing in enkele specialiteiten-toepassingen (o.a. lijmen), maar de markten voor deze toepassing zijn dusdanig klein dat het (nog) geen oplossing biedt voor de grote hoeveelheden lignine. De grondstoffen moeten in voldoende hoeveelheden aanwezig zijn met voldoende hoeveelheden kwalitatief goede vezels met daarnaast een potentieel geschikte ontsluitingstechnologie. Tevens zal er interesse moeten zijn onder de relevante stakeholders: biomassa-leveranciers, afnemers van de afzonderlijke producten, technologie-ontwikkelaars en –leveranciers. Indien aan deze voorwaarden wordt voldaan, zal de business case verder uitgewerkt worden. Om dit ‘Bioproducts’-initiatief te ontwikkelen en te implementeren zal tegelijkertijd een groot ontwikkelingstraject worden opgezet.

Er is een tweetal initiatieven in Europa gericht op nieuwe isolatieprocessen voor vezels uit agrarische reststromen. Beide initiatieven gebruiken een ‘Organosolv’-proces: Chempolis (Finland): voornamelijk gericht op cellulose-isolatie t.b.v. grote pulpfabrieken in China, om daar de vervuilende stro- en rietpulpfabrieken te vervangen. Chempolis heeft een strategische samenwerking met UPM Kymmene, die een dergelijke plant in China wil realiseren. Nog geen industrieel proces. Pilot installatie is vorig jaar geopend. CIMV (Frankrijk): geïnitieerd vanuit de grote hoeveelheid stro in Frankrijk. Proces is vergelijkbaar met die van Chempolis (op basis van organische zuren). Pilot-installatie draait reeds enkele jaren. Er wordt nu gewerkt aan een industriële installatie. 1



2. Doel Het doel van dit project is om inzicht te verkrijgen in de meest relevante potentiële grondstoffen voor de papieren kartonindustrie. Verder zal er inzicht worden verkregen in de potentie van het Organosolv-concept voor isolatie van nieuwe vezels uit de agrarische en agro-industriële reststromen. Ook zal gekeken worden naar het Pakket van Eisen van de stakeholders.

3. Uitvoering Door ECN zijn er 5 verschillende alternatieve grondstoffen ontsloten met het door ECN ontwikkelde Organosolv-proces. Dit zijn: - Tarwestro, vanwege de aanwezige kennis over deze grondstof; - Maïsstro (alles behalve de korrel), vanwege de beschikbaarheid en de prijs; - Dederstro, vanwege de beschikbaarheid en prijs; - Koolzaadstro, vanwege de beschikbaarheid en prijs; - Gras, vanwege de beschikbaarheid en prijs. Het gras is vers gemaaid en niet voorbewerkt. Door verschillende papierpartners is er gekeken hoe de alternatieve vezels zich gedragen ten opzichte van de vezels die normaal gebruikt worden in de papieren kartonindustrie. De vezels zijn gemengd met pulp, blaadjes van gemaakt en daarna getest op papiereigenschappen.

3.1. ECN Met het Organosolv-proces van ECN wordt een lignocellulosestroom gefractioneerd in een vaste cellulosestroom, een vaste ligninestroom en een waterige hemicellulosestroom. Met dit door ECN ontwikkelde Organosolv-proces hebben alle componenten die ontstaan door het fractioneren een dusdanige kwaliteit dat ze allen kunnen worden gevaloriseerd. Tevens kan de ontstane hoge kwaliteit lignine worden gebruikt om chemicaliën te produceren. Bij binnenkomst zijn de gewassen gedroogd aan de lucht. Het maïsstro is gedroogd in een oven van 50 °C om rotting te voorkomen. De gewassen zijn voor verwerking eerst gehakseld (zie Tabel 2 voor de methode) tot een lengte van ± 1 cm en gezeefd waarbij alles dat kleiner is dan 0,5 mm uitgezeefd is. De alternatieve grondstoffen zijn eerst ontsloten op 2 liter-pilotschaal. Daarna is er opgeschaald naar een 20 liter-pilotschaal. Uit de 2 liter-testen volgde visueel dat maïs- en tarwestro goed te ontsluiten zijn met het Organosolv-proces. Deder- en koolzaadstro zijn moeilijker te ontsluiten. In de 20 liter-testen is daarom een hogere zuurdosering gebruikt bij de ontsluiting van deze twee grondstoffen. Dit leverde optisch een beter product op. De overige procescondities (tijd, temperatuur, hoeveelheid oplosmiddel) zijn gelijk gehouden.



3.2. Kartonfabriek 1 De alternatieve vezels ontsloten met het Organosolv-proces van ECN, zijn vervezeld in water van 60 °C en voorbewerkt met een Frank desintegrator, zie Foto 1. Hierbij worden de vezels losgeslagen zonder de vezels te beschadigen bij een totaal van 15000 omwentelingen. Hiervoor is 40 gram vezels per 2 liter water gebruikt.

Foto 1: Frank desintegrator. Van de losgeslagen vezels zijn foto’s gemaakt onder de microscoop om de vezellengte en -dikte te kunnen bepalen en om te beoordelen of de vezels volledig zijn ontsloten. Daarna zijn de vezels in verschillende verhoudingen toegevoegd aan de reguliere oudpapierpulp en zijn er laboratoriumblaadjes van gemaakt (± 120 g/m2), drie per variant. De verhoudingen die gebruikt zijn, zijn: 5%, 10% en 20% alternatieve vezels. Deze handsheets zijn getest op de standaard papiereigenschappen gramgewicht, dikte, porositeit, SCT en de breeklengte. Bij alle testen is ook een referentie van oudpapierpulp meegenomen. Zie voor definities van de papiereigenschappen Bijlage A.

3.3. Papierfabriek De volgende testen worden normaal gesproken uitgevoerd om pulp te testen op toepasbaarheid: - Foto’s van het materiaal met een lichtmicroscoop; - Optische vezellengte bepaling (morfologie); - Verkrijgen van een maalcurve met een PFI-molen om de sterktepotentie en -ontwikkeling van de vezel vast te stellen; - Ontwateringstesten; - Maken laboratoriumblaadjes; - Handsheets testen op sterkte-eigenschappen, bulk/porositeit etc.; - Bepalen witheid/vuil. Pagina 9 van 28 Publicatiedatum: mei 2012

Alternatieve vezels ontsloten met Organosolv-proces, toegepast voor papier Uit de foto’s van de lichtmicroscoop volgde dat er teveel verontreinigingen aanwezig zijn om alle testen te doen. Zodoende is alleen de optische vezellengte bepaald.

3.4. Kartonfabriek 2 De gedroogde pulp van de alternatieve grondstoffen van ECN is losgeslagen in een Frank desintegrator volgens voorschrift. Dit is vervolgens vermengd met oudpapierpulp. Hiervan zijn laboratoriumblaadjes gemaakt met 5%, 10% en 20% alternatieve grondstoffen. Bij alle testen is ook een referentie van oudpapierpulp meegenomen. Met deze blaadjes zijn de volgende papiereigenschappen bepaald: dikte, porositeit, Bendsten Ruwheid, Berstindex, SCT index, treksterkte en de breeklengte. De waarden zijn geïndexeerd. Zie voor definities van de papiereigenschappen Bijlage A.

4. Resultaten 4.1. ECN Na afzeven had maïsstro een hoog afzeefgehalte. Een verklaring hiervoor is dat er veel zand in aanwezig was. De pulp yields waren 45-50%, gedefinieerd als drooggewicht eindproducten gedeeld door drooggewicht input biomassa. Tarwestro en gras zijn gemakkelijk te ontsluiten met de ECN-methode. Bij maïsstro waren alle delen van de plant aanwezig behalve de korrels. Dit zorgde ervoor dat de harde delen niet goed waren ontsloten. Ondanks de toevoeging van extra zuur waren koolzaad- en dederstro niet goed ontsloten. Vooral dederstro was erg hard. De natte pulp ziet er goed uit. Dit is onder verminderde luchtdruk en bij matige temperatuur (50°C) gedroogd. De gedroogde pulp is erg hard. Zie Foto 2 voor de visuele impressie van de alternatieve vezels voor en na het Organosolv-proces. Tabel 2: Data gewassen voor en na Organosolv-proces ECN. Biomassa

Vocht (%)

Deeltjesgrootte (cm)

Tarwestro Gras Maïsstro Koolzaadstro Dederstro

Ontvangst/na drogen N.v.t./8,5 ~30/8,5 ~73/5,0 ~15/15,2 ~15/15,4

Ontvangst/na malen N.v.t./2 a ~10/5 b 10-50/ < 1 a 10-20 / 5 a 10-30 / < 5 a

Fractie uitgezeefd (% ds ) < 0.5 mm

Pulp opbrengst (% ds)

Pulp ontsloten

pH

4,6 7,1 17,8 (zand) 3,1 3,3

47,9 43,2 46,9 54,5 52,4

+ + +/--

4,1 5,1 4,8 4,9 5,0

a)

Snijmolen


b)

Keukenmachine / knippen

Alternatieve vezels ontsloten met Organosolv-proces, toegepast voor papier Gemalen

Pulp

Dederstro

Koolzaadstro

Maïsstro

Gras

Tarwestro

Ontvangen

Foto 2: Overzicht monsters voor en na ontsluiting Organosolv-proces.


Gedroogde pulp


4.2. Kartonfabriek 1 Onder de microscoop is te zien dat bij dederstro nog niet-ontsloten brokjes aanwezig zijn. Tarwestro, maïsstro en gras zijn redelijk ontsloten. Bij koolzaadstro zijn er hier en daar kluwen vezels zichtbaar. Zie foto’s in Foto 3. De vezellengte van dederstro, gras, maïsstro en koolzaadstro zijn korter dan de referentie van oudpapierpulp, tarwestro heeft langere vezels dan de referentie. Alle alternatieve vezels zijn smaller dan de referentievezels. Zie Tabel 3: vezellengte en –dikte bepaling.

Tabel 3: Vezellengte en –dikte bepaling. Grondstof Lengte (µm) Dikte (µm)

Ontsloten

Referentie pulp Dederstro Tarwestro Gras Koolzaadstro Maïsstro

Losse vezels Nog niet-ontsloten brokjes Redelijk ontsloten Redelijk ontsloten Kluwen vezels aanwezig Redelijk ontsloten

± 1000 ± 900 ± 1100 ±700 ± 900 ± 800

± 40 ± 20 ± 25 ± 10 ± 25 ± 25



Referentie oudpapierpulp

Dederstro

Tarwestro

Gras

Koolzaadstro Maïsstro Foto 3: Foto’s alternatieve vezels onder de microscoop, 10x vergroot. Pagina 13 van 28 Publicatiedatum: mei 2012

Alternatieve vezels ontsloten met Organosolv-proces, toegepast voor papier 4.2.1.Dichtheid Voor de dichtheid is bij alle alternatieve vezels dezelfde trend gevonden: de dichtheid (g/m3) is lager dan de referentie, zie Tabel 4. De papierblaadjes worden door toevoegen van de alternatieve vezels minder compact. Er wordt dus minder vezel gebruikt voor hetzelfde oppervlak wat positief is. Zie voor verklaring ”dichtheid” Bijlage A. Tabel 4: Dichtheid in % t.o.v. de referentie. Dichtheid (%) Dederstro Tarwestro Gras 5% 10% 20%

-5,0 -12,1 -18,9

-0,9 -0,2 -6,3

-7,7 -7,7 -16,2

Koolzaadstro Maïsstro -10,1 -18,6 -28,2

-5,0 -8,0 -18,7

4.2.2.Porositeit De porositeit (ml/min) laat dezelfde trend zien voor alle alternatieve vezels: een toename in porositeit bij toevoegen alternatieve vezels ten opzichte van de referentie, zie Tabel 5. Tabel 5: Porositeit in % t.o.v. de referentie. Porositeit (%) Dederstro Tarwestro Gras 5% 10% 20%

23,2 42,6 94,2

16,8 21,3 62,6

23,2 36,1 60,0

Koolzaadstro Maïsstro 14,2 41,3 60,0

33,5 26,5 50,3

Dit zorgt ervoor dat de doorlaatbaarheid toeneemt wat een niet-gewenste eigenschap voor karton is. Zie voor verklaring ”porositeit” Bijlage A.

4.2.3.SCT Van alle alternatieve vezels is de SCT ( Short-Span Compression Test (kN/m)) gemeten van de handsheets. Hieruit blijkt dat voor alle alternatieve vezels de SCT lager is dan de referentie, zie Tabel 6. Tabel 6: SCT in % t.o.v. de referentie. SCT (%) Dederstro Tarwestro Gras 5% 10% 20%

-3.3 -11,6 -9,1

-2,8 -1,0 -4,0

-2,8 -10,7 -18,9


-4,4 -4,1 -9,7

Er is dus een afname van de compressiesterkte. Deze afname zorgt ervoor dat karton minder goed gestapeld kan worden en sneller ingedrukt zal worden. Zie voor verklaring ”SCT” Bijlage A. Pagina 14 van 28 Publicatiedatum: mei 2012

Alternatieve vezels ontsloten met Organosolv-proces, toegepast voor papier 4.2.4.Breeklengte Van alle alternatieve vezels is de breeklengte (km) gemeten t.o.v. de referentie. Zie onderstaande Tabel 7. Voor de meeste toevoegingen neemt de breeklengte af. Tabel 7: Breeklengte in % t.o.v. de referentie. Breeklengte (%) Dederstro Tarwestro Gras 5% 10% 20%

2,1 -7,3 -20,2

2,9 5,0 -2,7

1,5 -2,2 -16,7

Koolzaadstro Maïsstro 3,4 -4,7 -13,4

4,3 2,9 -9,1

Een afname in de breeklengte geeft aan dat de sterkte afneemt. Dit is niet gunstig voor karton. Zie voor verklaring ”Breeklengte” Bijlage A.

4.2.5.Stijfheid Toevoegen van vezels van dederstro en gras zorgen voor een afname van de stijfheid (kN/m). Zie onderstaande Tabel 8. De overige vezels geven aan het karton in meer of mindere mate extra stijfheid afhankelijk van de concentratie toegevoegde alternatieve vezels. Een afname in de stijfheid is een negatief voor karton: er is dan minder kracht nodig om het te verbuigen. Zie voor verklaring ”stijfheid” Bijlage A. Tabel 8: Stijfheid in % t.o.v. de referentie. Stijfheid (%) Dederstro Tarwestro Gras 5% 10% 20%

-1,3 -4,5 -10,5

6,1 14,4 11,1

-2,7 -5,3 -15,7


10,5 8,2 -2,7

4.2.6.Malen PFI-molen Er zijn testen uitgevoerd om de vezels te malen met een PFI-molen. Een PFI-molen is een laboratorium refiner om de vezels zo te bewerken dat er papier van gemaakt kan worden. Dit is niet gelukt. De vezels zijn waarschijnlijk te droog geworden door het drogen waardoor ze bros zijn geworden en er fines ontstaan. Fines zijn heel kleine vezels die niet bruikbaar zijn voor het papiermaken en uitgewassen worden bij het maken van handsheets. Het verkrijgen van een goede pulp is lastig. Als er 100% alternatieve vezels worden gebruikt komt er geen goede pulp uit. Een blend maken met oudpapier gaat niet in verband met de vorming van fines.



4.3. Papierfabriek Bij deze papierfabriek geldt de regel dat materialen die getest gaan worden voor pulptoepassingen, vrij moeten zijn van vervuilingen, anders mogen de meetinstrumenten niet gebruikt worden. Onder vervuilingen vallen onder andere zand, klei, anorganische materiaal en teveel en te grote scheven (splinters van vezelmateriaal). Uit de microscopische foto’s is gebleken dat het materiaal teveel vervuilingen bevat. Deze vervuiling bestaat onder andere uit grote scheven, samengeklonterde vezels (op elkaar geperst tijdens shredderen?) en zand. Hierdoor is enkel de vezellengte bepaald en niet de andere geplande testen. Het materiaal is erg bruin voor toepassing in wit papier. Dit kan echter nog veranderen na bleking van de vezels. Het Kappagetal (indicatie ligninegehalte) is bepaald van de materialen. Zie Bijlage A voor verklaring Kappa-getal. Dit geeft een indicatie van de bleekbaarheid van vezels. Zie Tabel 9. De Kappagetallen van de alternatieve vezels vallen binnen de range van de conventionele vezels. Tabel 9: Kappagetallen alternatieve vezels en referenties. Alternatieve vezel Kappagetal Tarwestro 25,3 Maïsstro 45,9 Gras 65,6 Dederstro 47,2 Koolzaadstro 30,2 Referentie Gebleekte Kraft cellulose Sulfiet ongebleekt Sulfiet gebleekt CTMP (licht gebleekt)

Kappagetal <5 ~20-25 5-10 110-145

Er zit een grote hoeveelheid zeer grote scheven in de pulpmonsters, zie Foto 4: stro met scheven. De scheven hebben onnatuurlijke uiteinden. Ze lijken afgesneden. De werkelijke vezellengte kan daardoor niet worden bepaald. Zie onderstaande foto’s van het stro, Foto 4: stro met scheven. De waargenomen vezelbreedte is ~12 µm voor stropulp. De breedte is smaller dan “normale " loofhoutpulp maar acceptabel. De conventionele vezeldimensies zijn: - lengte: 0,5-3,0 mm - breedte: 10-35 µm - finesgehalte: 2-7% (“area”), CTMP 20%.



Stro

Stro met scheven

Referentie: loof celstof ongemalen

Referentie: loof celstof ongemalen

Referentie: loof CTMP ongemalen Foto 5: foto’s alternatieve vezels en referentie.



4.4. Kartonfabriek 2 De alternatieve vezels zijn gemengd met de pulp en de metingen zijn verricht. 4.4.1.Dikte Hieruit volgde dat de dikte (µm) vrijwel gelijk bleef. Alleen dederstro (20%) en koolzaadstro (5%) laten een lichte toename zien in dikte bij toevoeging van alternatieve vezels. Dit heeft voor karton een positieve invloed op de stijfheid van het product. Zie voor verklaring “dikte” Bijlage A. Tabel 10: Dikte in % t.o.v. de referentie. Dikte (%) Dederstro Tarwestro 5% 10% 20%

3,4 7,1 16,6

-2,0 0,0 0,4

Gras -1,8 -0,7 3,9


2,1 2,6 2,4

4.4.2.Porositeit De porositeit (s/100 ml) neemt toe bij alle alternatieve vezels. Dit zorgt ervoor dat de doorlaatbaarheid toeneemt wat een niet-gewenste eigenschap voor karton is. Zie voor verklaring “porositeit” Bijlage A. Tabel 11: Porositeit in % t.o.v. de referentie. Porositeit (%) Dederstro Tarwestro Gras 5% 10% 20%

9,4 20,5 4,5

14,3 14,7 25,8

11,3 21,4 -9,7


16,1 24,1 29,9

4.4.3.Berstdruk Op de sterkte-eigenschappen hebben de alternatieve vezels geen positieve invloed. De berstdruk (kPa) neemt af bij alle alternatieve vezels. Het karton is dan minder bestand tegen druk en zal eerder barsten. Zie voor verklaring “Berstdruk” Bijlage A. Tabel 12: Berstdruk in % t.o.v. de referentie. Berstdruk (%) Dederstro Tarwestro Gras 5% 10% 20%

-4,4 -11,9 -12,9

-5,5 -8,4 -7,4

-8,2 -20,9 -21,9



-7,4 -5,4 -9,1

Alternatieve vezels ontsloten met Organosolv-proces, toegepast voor papier 4.4.4.SCT De SCT (kN/m) neemt af voor alle alternatieve vezels behalve voor de toevoeging van 20% tarwestro. Bij deze laatste neemt de SCT enigszins toe. Een afname is negatief: de stapelweerstand van karton wordt hierdoor lager. Zie voor verklaring “SCT” Bijlage A. Tabel 13: SCT in % t.o.v. de referentie. SCT (%) Dederstro Tarwestro 5% 10% 20%

-6,1 -15,4 -8,2

-0,8 -0,1 5,3

Gras -13,4 -13,8 -14,2


-13,1 -13,1 -6,0

4.4.5.Treksterkte De treksterkte (kN/m)neemt af voor alle alternatieve vezels. Het karton wordt hierdoor minder sterk. Zie voor verklaring “treksterkte” Bijlage A. Tabel 14: Treksterkte in % t.o.v. de referentie. Treksterkte (%) Dederstro Tarwestro Gras 5% 10% 20%

-9,7 -10,2 -17,2

-8,7 -5,5 -7,6

-12,5 -14,8 -21,2


-9,3 -5,6 -17,6

4.4.6.Breeklengte Ook de breeklengte (km) wordt negatief beïnvloed door toevoeging van de alternatieve vezels. De breeklengte neemt af: het karton wordt minder sterk. Zie voor verklaring “breeklengte” Bijlage A. Tabel 15: Breeklengte in % t.o.v. de referentie. Breeklengte (%) Dederstro Tarwestro Gras 5% 10% 20%

-9,7 -10,2 -17,2

-7,9 -4,6 -6,9

-12,5 -14,8 -21,1


-10,3 -5,6 -17,6

4.4.7.Bendsten Ruwheid De Bendsten Ruwheid (ml/min) neemt voor bijna alle alternatieve vezels toe. Dit is een maat voor de bedrukbaarheid van karton. Bij toename van de Bendsten ruwheid is het karton minder goed bedrukbaar. Zie voor verklaring “Bendsten Ruwheid” Bijlage A.


Alternatieve vezels ontsloten met Organosolv-proces, toegepast voor papier Tabel 16: Bendsten Ruwheid in % t.o.v. de referentie. Bendsten ruwheid(%) Dederstro Tarwestro Gras 5% 10% 20%

81,9 84,3 175,2

8,7 29,3 32,9

-6,4 86,1 145,6

Koolzaadstro 29,9 -2,6 0,4

Maïsstro 8,8 46,3 46,4

4.4.8.Refinen De grondstoffen zijn daarnaast behandeld door refining en er zijn handsheets van gemaakt met 100% ontsloten alternatieve grondstoffen. Hieruit volgde dat de vezels broos en breekbaar zijn. Bij het refinen breken de vezels snel. De vezels zijn ook te broos om verder te kunnen malen. Waarschijnlijk hangt dit samen met de wijze waarop de vezels na de ontsluiting gedroogd zijn.



5. Conclusies en discussies 5.1. ECN In een aantal gewassen was zand aanwezig na ontsluiten. Door de gewassen te wassen voor ontsluiting of een andere oogstmethode toe te passen kan dit worden verholpen. Sommige gewassen zijn verzameld nadat ze al op het land lagen na het oogsten. De shredder zal zo moeten worden ingesteld dat de vezels hun natuurlijke lengte behouden. Nu hadden verschillende vezels niet de natuurlijke lengte doordat ze afgekort waren door het shredderen. De grondstoffen waren niet droog en inhomogeen bij ontvangst door ECN. Om rotting van maïsstro te voorkomen, moest ECN het maïsstro geforceerd drogen in een oven bij 50 °C. De overige grondstoffen zijn aan de lucht gedroogd. De inhomogeniteit van de grondstoffen beïnvloedt de ontsluiting van de vezels. De verschillende delen van het gewas hebben verschillende procesomstandigheden nodig in het ontsluitingsproces. Als er zoals bij het maïsstro zowel stengels als kolven in een mengsel aanwezig zijn, dan zal niet alles optimaal ontsloten zijn. In een aantal gewassen zijn de vezels niet volledig ontsloten. Dit is te zien aan het aantal scheven dat aanwezig is. De ontsluitingsmethode voor de grondstoffen is geoptimaliseerd voor tarwestro en deze is ook gebruikt voor de overige grondstoffen. Er zal gekeken moeten worden hoe het proces verder geoptimaliseerd kan worden per alternatieve grondstof. Dit optimaliseren kan door de temperatuur, tijd en de concentratie van zwavelzuur te veranderen. Door de methode te optimaliseren voor de andere grondstoffen, wordt de vezelkwaliteit van deze gewassen waarschijnlijk verbeterd. Hierbij zal het aantal scheven naar alle waarschijnlijkheid ook minder worden. De gebruikte methode van drogen na ontsluiting heeft een negatieve invloed op de vezels. Om de invloed hiervan op de vezels te minimaliseren, zal er naar de methode van drogen moeten worden gekeken. Een mogelijke methode van drogen is om de pulp te drogen terwijl het in beweging is en te kijken of dit minder effect heeft op de vezels. Het beste alternatief zou zijn om de ontsloten grondstoffen direct, dus zonder drogen, te gebruiken in het papierproces. De grondstoffen kunnen dan niet worden opgeslagen en moeten direct worden gebruikt in het papierproces. Daarnaast is de vraag of het gewenst is om de pulp chemisch (bleken) of mechanisch na te behandelen.

5.2. Kartonfabrieken De kartonfabrieken maken packaging papier. Om deze reden is de aanwezigheid van hemicellulose en lignine niet direct ongewenst. Het kan zelfs een positieve invloed hebben op de eigenschappen van het papier. De toepassing van papier is daarbij van groot belang. Met behulp van de Frank desintegrator is er een acceptabele pulp te verkrijgen. De pulp is goed mengbaar met de pulp. Er kunnen goed handsheets van gemaakt worden. Pagina 21 van 28 Publicatiedatum: mei 2012

Alternatieve vezels ontsloten met Organosolv-proces, toegepast voor papier De Organosolv-vezels leveren geen positieve bijdrage aan de sterkte-eigenschappen en zijn van een lagere kwaliteit dan de normaal gebruikte recycled vezels, de vezels zijn daarom op dit moment niet inzetbaar. Een goede pulp verkrijgen door de vezels te activeren in een PFI molen is moeilijk. De manier van drogen heeft waarschijnlijk een grote impact op de pulp. De Organosolv-vezels moeten voorzichtig behandeld worden gezien de broosheid van de vezels en de breekbaarheid. Er kan maar een zeer lage maalenergie worden gebruikt bij het refinen omdat anders de vezels breken. Refining kan wellicht de sterkte-eigenschappen positief beïnvloeden. De vezels van tarwestro geven van de geteste alternatieve grondstoffen de beste resultaten.

5.3. Papierfabriek De vezels zijn zeer bruin. Dit is voor ongebleekte (kraft)celstof niet ongebruikelijk. Er is op dit moment geen reden om aan te nemen dat een bleking niet tot een acceptabele witheid zou kunnen leiden. De Kappagetallen duiden op een goede bleekbaarheid van de materialen: deze wijken niet af van de Kappagetallen van de conventionele vezels. Dit moet wel gecheckt worden. Gras heeft een opmerkelijk hoog kappagetal terwijl het ligninegehalte laag is. Dit wordt waarschijnlijk veroorzaakt door andere inhoudsstoffen. Door bleken zal het ligninegehalte nog afnemen. Het ligninegehalte is nu nog te hoog. Het zou op een vergelijkbaar niveau als kraftpulp moeten zijn. Het Kappagetal zal verlaagd moeten worden tot 15-25. De scheven duiden op niet-volledig ontsloten vezels. De ontsluiting moet verder worden geoptimaliseerd. De scheven hebben tevens onnatuurlijke uiteinden. Dit kan veroorzaakt zijn door de shredder van ECN voordat het materiaal het Organosolv-proces ingaat. De shredder stond afgesteld op ±1 cm. Veel vezels hebben zodoende niet de “natuurlijke” lengte: de originele vezellengte is bij een aantal materialen dus langer. De werkelijke vezellengte is daarom niet te bepalen. Bij een andere voorbehandeling zijn langere vezels te verkrijgen voor een aantal gewassen. De breedte van de vezel is kleiner dan bij loof maar acceptabel. Dit zal wel enige invloed hebben op de ontwatering en de papierformatie. Er zijn te veel grote scheven en veel fijnmateriaal zoals vezels en zand aanwezig in het materiaal. Hierdoor is verder testen op bruikbaarheid in papier niet mogelijk.



6. Overall discussie en conclusies Er is te veel vervuiling aanwezig in de alternatieve grondstoffen, onder andere zand. Er zal een goede methode moeten worden gevonden om deze grondstoffen zo schoon mogelijk te oogsten. Tevens kan er gekeken worden naar methoden om de grondstoffen te reinigen voor ontsluiting. De grondstoffen zijn gedroogd na het Organosolv-proces. Dit drogen kan een negatieve invloed hebben op de vezels. De vezels zijn namelijk erg broos na het drogen na ontsluiting. Er zal onderzoek moeten worden gedaan op welke manier de vezels het beste gedroogd kunnen worden na ontsluiting. De vezels zijn door een shredder gehaald voor het Organosolv-proces. Hierdoor heeft een flink aantal vezels niet meer de werkelijke natuurlijke lengte. De afstelling van de shredder zal zo moeten zijn dat de natuurlijke vezellengte behouden blijft. Er zal gekeken moeten worden naar welke delen van de gewassen in aanmerking komen voor ontsluiting zodat de niet-bruikbare delen vooraf verwijderd kunnen worden. De grondstof wordt dan homogener wat een betere, volledigere ontsluiting geeft. Doordat er verschillende delen van de grondstoffen aanwezig zijn, zoals stengels en kolven, die allen andere procesomstandigheden nodig hebben in het Organosolv-proces, ontstaan er scheven. Dit zijn niet-volledig ontsloten vezels. De scheven beïnvloeden de papierkwaliteit nadelig. Het Organosolv-proces is geoptimaliseerd voor tarwestro. Uit de onderzoeken blijkt dat tarwestro de meeste potentie heeft om toegepast te worden als alternatieve vezel in de papieren kartonindustrie. Het proces heeft voor de andere grondstoffen niet de juiste procesinstellingen om de vezels volledig te ontsluiten. Het proces zou dus geoptimaliseerd moeten worden voor de afzonderlijke grondstoffen om de vezels te kunnen beoordelen voor gebruik in de papieren kartonindustrie. Het ligninegehalte is hoog. Door aan te geven wat het maximale gehalte lignine mag zijn, kan het Organosolv-proces hierop aangepast worden. Bleken van de vezels kan nog invloed hebben op dit gehalte. Zoals de vezels nu uit het Organosolv-proces komen leveren ze geen positieve bijdrage aan de sterkte-eigenschappen van het papier. Door refining van de vezels kunnen wellicht de sterkteeigenschappen positief worden beïnvloed. De alternatieve vezels zijn op dit moment van te lage kwaliteit om inzetbaar te zijn in de papieren kartonindustrie.



7. Aanbevelingen De volgende aanbevelingen worden gedaan om de alternatieve grondstoffen beter geschikt te maken voor toepassingen in de papieren kartonindustrie: - Een goede (voor)uitwassing zal moeten plaatsvinden van zand, grond e.d. Het toegestane vuilgehalte is < 10 mm2/kg. Verder mogen er geen anorganische bestanddelen (as <1%) in zitten. Deze gehaltes zijn afhankelijk van de toepassing; - Er zal een goede (voor)scheiding van loof, wortels, zaaddozen e.d. van de stengels moeten plaatsvinden; - De stengels moeten qua dikte in zo homogeen mogelijke stukken gehakt worden om een gelijkmatige impregnatie respectievelijk koking te krijgen. Dit ter voorkoming van grote scheven. Afkorten zal moeten gebeuren met behoud van de natuurlijke lengte van de vezels. Het toegestane schevengehalte voor toepassing in wit papier is < 0,1 wt %. Voor andere toepassingen gelden andere eisen; - Onderzoek naar de invloed van het droogproces na het Organosolv-proces op de vezels en een optimale droogmethode ontwikkelen; - Er zal optimalisatie van het Organosolv-proces moeten plaatsvinden per vezelgewas; De procescondities van het Organosolv-proces zullen aangepast moeten worden om het ligninegehalte op een met ongebleekte Kraftpulp vergelijkbaar niveau te krijgen. Het ligninegehalte is nu nog te hoog voor de meeste toepassingen; - Er zullen eisen opgesteld moeten worden per toepassing en er zal een toepassing gekozen moeten worden aangezien de eisen per toepassing verschillen; - ECN voorzien van stuurparameters voor het Organosolv- proces zoals ligninegehalte en microscopische foto’s van referentievezels. Zodat het Organosolv-proces geoptimaliseerd kan worden aan de eisen die er vanuit de industrie gesteld worden aan de vezels; - De bleekbaarheid zal moeten worden bepaald van de vezels; - De pulpkwaliteit zal moeten worden bepaald van de vezels op standaardwijze. Er wordt op dit moment een techno-economische analyse uitgevoerd van de Organosolvontsluiting van tarwestro in samenwerking met de papieren kartonindustrie en de chemiesector. Aangezien de alternatieve grondstoffen waarschijnlijk niet het hele jaar door continu beschikbaar zijn, moeten de alternatieve grondstoffen aangepast worden aan de huidige procesvoering. Indien de alternatieve grondstoffen wel het hele jaar door in een continue stroom voor handen is dan kan de procesvoering aangepast worden aan de grondstoffen.



8. Colofon Kenniscentrum Papier en Karton (KCPK) Contactpersonen: ir. Michiel Adriaanse IJsselburcht 3 6825 BS Arnhem Telefoon +31 (0) 26-36 53 515 www.kcpk.nl ir. Renée van Boxtel IJsselburcht 3 6825 BS Arnhem Telefoon +31 (0) 26-36 53 516 www.kcpk.nl

ECN Contactpersonen: drs. ing. Herman den Uil Westerduinweg 3 1755 LE Petten Telefoon: +31 (0)224-56 41 06 www.ecn.nl dr. ir. Wouter Huijgen Westerduinweg 3 1755 LE Petten Telefoon: +31 (0)224-56 81 62 www.ecn.nl

Koninklijke Vereniging van Nederlandse Papier- en kartonfabrieken (VNP) Contactpersoon: Gerrit Jan Koopman Postbus 731 2130 AS Hoofddorp Kruisweg 761 2132 NE Hoofddorp Telefoon +31 (0) 20-65 43 055 www.vnp-online.nl



Bijlage A: Definities papiereigenschappen Gramgewicht (g/m2): Gewicht van een vel papier uitgedrukt in grammen per vierkante meter (g/m2). Opmerking: Bij een gramgewicht boven 150 spreekt men van karton. Het gramgewicht is afhankelijk van de samenstelling van het papier. De hoeveelheid celstof, vulstof en vocht, en bijvoorbeeld ook de eventuele coating bepalen het gewicht per vierkante meter. Het gramgewicht is mede bepalend voor kenmerken als de opaciteit en de dikte van het papier. Dikte (g/cm2): De afstand tussen twee vlakke platen waartussen het papier zich bevindt, waarbij de platen met een druk van 10 N/cm2 op het papier drukken. De dikte is van invloed op de toepassing van het papier. De dikte heeft invloed op de stijfheid. Opdikkendheid (mm): De dikte berekend naar een basismassa van 100 g/m2. Komt overeen met het soortelijk volume van een stof. Hoe hoger de opdikkendheid des te beter de samendrukbaarheid. De opdikkendheid wordt lager wanneer de grondstof verder uitgemalen wordt. Dichtheid (g/cm3): Met de dichtheid van papier wordt aangegeven hoeveel massa in een bepaald volume aanwezig is, uitgedrukt in g/cm³. Dichtheid is o.a. van invloed op de opaciteit en sterkte-eigenschappen. Dichtheid(g/cm3) = gewicht in g/m2 gedeeld door dikte (µm). Porositeit (ml/min): De doorlaatbaarheid van papier voor gas wordt gedefinieerd als de hoeveelheid gas (meestal lucht) die per tijdseenheid door het papier kan dringen ten gevolge van een bepaald drukverschil over de beide zijden. Het is een maat voor het vermogen om niet-waterige vloeistoffen op te nemen zoals drukinkt. In het algemeen gaat een grote luchtdoorlaatbaarheid van papier en karton gepaard met een groot luchtvolume in het papier of karton. Het gevolg hiervan is een groot opnemend vermogen voor niet-waterige vloeistoffen. Dit zijn meestal papieren kartonsoorten met een hoge opdikkendheid. Stijfheid (kN/m): Onder stijfheid wordt verstaan de weerstand tegen verbuiging binnen het elasticiteitsgebied. Stijfheid is de mogelijkheid van het papier of karton om bij buiging van een strook aan de buitenkant te rekken en aan de binnenkant samengedrukt te worden, zonder dat blijvende beschadiging optreedt.


Alternatieve vezels ontsloten met Organosolv-proces, toegepast voor papier Stijfheid wordt beïnvloed door de looprichting van het papier, de keuze en de maling van de vezel, de hulpstoffen en de dikte van het papier. Voor een doos of dossiermap moet de stijfheid hoog zijn, voor zakdoekjes zeer laag. SCT index (Short-Span Compressive Test (kN/m)): Hiermee wordt de compressiesterkte van een materiaal gemeten. De stapelweerstand van een doos wordt mede bepaald door de weerstand tegen samendrukken van de buitenlagen van het golfkarton. Breeklengte (km): De lengte van een overal even brede strook papier die - eenzijdig vrij opgehangen - door zijn eigen gewicht juist breekt bij het ophangpunt. De breeklengte wordt berekend uit de treksterkte en de massa per m2. Bendsten Ruwheid (ml/min): Is een maat voor de effenheid van papier. Het meten van de effenheid gebeurt door het meten van de luchtlekkage tussen een vlakke plaat en het papier. De luchtsnelheid wordt gemeten onder constant drukverschil. Tijdens een vastgestelde tijd wordt de hoeveelheid lucht, die ontsnapt uit een cilinder die op het papier is gedrukt, gemeten. Hoe ruwer het papier, hoe meer lucht ontsnapt. Een hoge effenheid is van belang voor een goed bedrukkingsresultaat. Ook voor het beschrijven van papier mag dit niet te ruw zijn. Treksterkte (kN/m): Het quotiënt van de trekkracht die wordt uitgeoefend op een proefstuk op het ogenblik dat het breekt als het wordt onderworpen aan een eenparig toenemende trekkracht, en de breedte van het proefstuk. De treksterkte index is het quotiënt van de reksterkte en de massa per oppervlakte. Berststerkte ookwel berstdruk (kPa): Is de druk die op een cirkelvormig deel papier of karton wordt uitgeoefend op het moment dat dit barst. Om de berststerkte te bepalen wordt op een stuk papier of karton een gelijkmatig verdeelde druk (weergegeven in kg/m2 of in kiloPascal (kPa)) langzaam maar zeker opgevoerd, totdat het materiaal barst. Voor bepaalde toepassingen, zoals verpakkingen, moet papier over een voorgeschreven minimale berststerkte beschikken. Berstindex (kPa.m2/g) De berststerkte index is de berststerkte gedeeld door de massa per oppervlakte. De eigenschap is van direct belang voor de kwaliteit van verpakkingsmateriaal. De berststerkte is een functie van treksterkte en rek, waardoor het een goede algemene indicatie geeft van de sterkte.


Alternatieve vezels ontsloten met Organosolv-proces, toegepast voor papier Kappa-getal (-) Het Kappagetal is het opneembare aantal ml 0,1 N KMnO4 per gram absoluut droge celstof. Dit is een maat voor de ontsluiting van de celstof. Hoe lager het Kappa-getal hoe beter de celstof is ontsloten en hoe soepeler en buigzamer de vezel.


Alternatieve vezels ontsloten met Organosolv-proces, toegepast voor papier

Recommend Documents