Till och med trädets beståndsdelar på mikro- och nanonivå har betydelse inom pappers- och kartongtillverkningen. Beståndsdelarna, som nanofibrillär cellulosa, finns naturligt i pappersmassa och påverkar både effektiviteten hos de kemikalier som tillsätts vid tillverkningen och slutprodukternas egenskaper. Genom att bättre mäta och styra förekomsten av beståndsdelarna blir det möjligt att tillverka pappers- och förpackningsmaterial med jämnare kvalitet och av mindre råvara. Det i sin tur minskar också energibehovet vid tillverkningen.
Zahra Baneen, doktorand KTH. Foto: Johan Olsson.
Industrin är väl medveten om detta och tillför ibland beståndsdelarna till processen. Det som däremot saknas är kunskap och metoder för att optimera användandet. Zahra Baneens doktorandprojekt inom Företagsforskarskolan Resurssmarta Processer utvecklar ett slags teknisk lösning som gör att industrin i realtid kan mäta förekomsten av de här beståndsdelarna i pappersmassan och utifrån det optimera såväl processen som slutprodukten.
– Idag mäter industrin innehållet i pappersmassan på fibernivå men den saknar utrustning för att mäta beståndsdelar i mikro- och nanoskala. Målet med mitt projekt är att ta fram en teknik som kan komplettera industrins nuvarande mätutrustning så att vi ännu bättre kan förstå och styra pappers- och kartongtillverkningen mot att bli smartare och mer resurseffektiv, säger Zahra Baneen.
Nytt användningsområde med nytta för industrin
Doktorandprojektet är en vidareutveckling av de forskningsframsteg som de senaste åren har skett inom Wallenberg Wood Science Center. Där har forskare utvecklat tekniker för att mäta och analysera den här sortens material, som kräver mycket hög upplösning.
– Tekniken har primärt utvecklats för att bidra till utvecklingen av nya skogsbaserade material, i det här projektet får den ett nytt användningsområde med direkt nytta för industrin. Tanken är inte att göra metoden ännu mer avancerad utan snarare att förenkla den så att den klarar krav på snabbhet och repeterbarhet och kan integreras i industriella processer, säger Zahras forskningshandledare Daniel Söderberg, professor inom fiberprocesser på KTH.
Anders Brolin, Director vid Group Innovation and R&D på Stora Enso, Zahra Baneen, doktorand KTH samt Daniel Söderberg, professor KTH. Foto: Johan Olsson.
Vill skapa bra förutsättningar för processforskning
Nu är det fyraåriga doktorandprojektet inom företagsforskarskolan snart halvvägs och metoden har hittills genomgått tester i labbmiljö. Nästa steg är att gå vidare till gradvis alltmer avancerade tester inom industrin och i slutet av projektet ha en metod som kan tas vidare av industrins aktörer.
– Ökar kunskapen om de här beståndsdelarna ökar också våra förutsättningar att styra processen mot önskad kvalitet och jämnare produktegenskaper. Särskilt betydelsefullt är att den här sortens tekniska lösningar kan ha potential att effektivisera användningen av funktionskemikalier. Det är således både en kostnads- och hållbarhetsfråga, säger Anders Brolin, Director vid Group Innovation and R&D på Stora Enso och fortsätter:
– På ett större plan engagerar sig Stora Enso i företagsforskarskolan för att vara med och skapa bra förutsättningar för processteknisk forskning vid svenska universitet. Ur ett rekryteringsperspektiv är det viktigt för både skogs- och kemiindustrin. Svenska universitet är framstående när det gäller forskning kring nya material och kemikalier från skogen men ytterligare ansträngningar krävs för att öka förståelsen för industriell produktion. Att stärka utvecklingen av effektiva tillverkningsprocesser är viktigt för att inte riskera att materialforskningen stannar i provrören.
Tilltalas av den industrinära forskningen
Zahra Baneen tog sin bachelorexamen i fysik vid Londons universitet och gick sen vidare till att studera på masterprogrammet i fiber- och polymervetenskap vid Berlins tekniska universitet. Samtidigt skaffade hon sig yrkeserfarenhet från industrin.
– När jag sen sökte den här doktorandtjänsten inom företagsforskarskolan kändes det viktigt och bra att jag fick fortsätta med den industrinära forskningen. Företagsforskarskolan är en plattform där man interagerar mycket med andra studenter och lärare men också regelbundet träffar industrin och säkerställer relevansen i sitt projekt, säger Zahra Baneen avslutningsvis.
Om företagsforskarskolan Resurssmarta Processer
Företagsforskarskolan Resurssmarta Processer är en satsning för att vidareutveckla dagens processer inom skogs-, textil- och kemiindustrin genom bättre nyttjande av biobaserade råvaror. Resurssmarta Processer syftar till stärkt konkurrenskraft för svensk industri genom nya forskningsresultat, kompetensförsörjning genom utbildning och föryngring, samt breddade personliga nätverk för industri och akademi. Forskarskolan är ett nationellt initiativ och finansieras av deltagande industri, akademi och Vinnova genom det strategiska innovationsprogrammet BioInnovation. Satsningen koordineras av Chalmers, KTH och forskningsplattformen Treesearch.
