Stora Ensos kartongbruk i Fors utanför Avesta investerar i år i utrustning för produktion av mikrofibrillär cellulosa (MFC) i en av kartongmaskinerna, KM2. MFC används som barriärskikt i kartong men är också känt för sin exceptionella styrka vilken möjliggör mindre råvaruförbrukning: med en inblandning av MFC går det att producera en kartong som är både lättare, styvare och starkare. Vid årsskiftet genomförde Fors bruk sitt årliga underhållsstopp och man såg då bl a över vilka åtgärder som behöver göras för att installera MFC-utrustningen.
Mikrofibrillär cellulosa eller så kallad nanocellulosa har varit i ropet länge, men det är först de senaste två-tre åren som projekt för storskalig, kommersiell produktion fått klartecken då den energikrävande tillverkningsprocessen tidigare varit ett hinder.
Fler storskaliga satsningar
Inte långt från Fors, i Billerudkorsnäs massabruk i Frövi började man förra året testa MFC i fullskalig kartongproduktion. Innventia och norska Borregaard är andra aktörer som dragit igång storskaliga nanocellulosaprojekt de senaste åren. Fler och fler hakar på trenden. I slutet av januari i år meddelade forskningsföretaget Processum att de planerar att etablera produktion av kristallin nanocellulosa för att utveckla en testbädd för nya applikationer i stor skala. I det projektet deltar en lång rad aktörer, bland andra Holmen och Tetra Pak.
Stora Enso hävdar att de var först med att lansera den första kommersiella kartongprodukten med inblandning av MFC. Det var 2015. Med den senaste aviserade satsningen om totalt 9,1 miljoner euro vill Stora Enso skynda på produktutveckling och kommersialisering av MFC. Tre massabruk för konsumentkartong får dela på investeringspaketet, Imatra och Ingerois i Finland förutom Fors bruk i Sverige.
Mer resurseffektiv kartongproduktion
Stora Enso kommer att använda MFC i barriärskikt som står emot fett och syre i livsmedelskartong, och i och med att materialet är biologiskt nedbrytbart kan det fungera som ett miljövanligt alternativ till plast eller aluminium i kartongförpackningar. MFC sägs vara starkt som Kevlar, vilket gör det möjligt att minska råvaruvaruförbrukningen och därmed slutproduktens vikt. Det senare kan göra kartongproduktionen mer resurseffektiv och öppna för både effektivare och miljövänligare transporter.
Stora Enso siktar på att öka produktionen av kartong med inblandning av MFC till 500 000 ton.
– Vi tar nu nästa steg i att utveckla och kommersialisera produkter med hjälp av MFC för att möta kundernas krav på förnybara innovationer. I framtiden har MFC potential att användas i en mängd helt nya produkter, däribland många utanför Stora Ensos nuvarande portfölj, sa Stora Ensos vd Karl-Henrik Sundström i ett pressmeddelande i samband med att investeringen offentliggjordes.
Fabrikerna i Sverige och Finland ska enligt tidplan starta produktion av MFC i slutet av 2017 och förväntas nå full produktion inom tre till fem år.
Två kartongmaskiner
Fors bruk har två kartongmaskiner, KM2 och KM3. På KM3 produceras kartong till i huvudsak cigarettkartong. Det är på KM2, som tillverkar kartong för bland annat livsmedel och läkemedel, som den toppmoderna MFC-utrustningen kommer att monteras. Under jul och nyår då Fors bruk har sitt årliga underhållsstopp såg man över vilka åtgärder som behöver göras där.
– Vi har börjat förberedelserna där vi ska bygga om. Vi kommer att dra om vissa ledningar och på golvytan kan vi behöva göra vissa förstärkningar, säger Cecilia Carter, brukschef på Fors bruk.
Hon berättar att enligt tidplanen kommer man upphandla utrustning under första halvåret i år och påbörja montage av bland annat kvarnar vid halvårsskiftet.
Ombyggnad av KM3
Årets underhållsstopp har även omfattat åtgärder på KM3, som har en årskapacitet på 260 000 ton massa.
– I KM3 har våtänden byggts om för att förbättra körbarheten hos konverterarna, säger Cecilia Carter och förtydligar:
– Kartongens dimensionsstabilitet förbättras vilket gör att konverteraren kan köra tryckpressen fortarare och man får en stabilare och bättre tryckyta. I slutprodukten blir färgåtergivningen och kontrasterna bättre.
Drygt 300 entreprenörer har varit anlitade under årets driftstopp, främst företag inom automation och mekanik, och omkring 2000 åtgärder var inplanerade under det drygt veckolånga stoppet. Förutom sedvanliga underhållsåtgärder har en stor IT-investering sjösatts då man bytt ut alla gamla servrar till moderna, vilket enligt Stora Enso kommer att leda till fördubblad datakapacitet.
Björkmassa
Sedan ett par år tillbaka tillverkar Fors bruk även björkmassa. Det är massa som framför allt används till grafiska produkter. Det ljusa björkträet ger en vitare kartong, men fördelarna stannar inte där:
– Björken ger dels vitare kartong, dels jämnare kartong så björken har flera positiva egenskaper, säger Cecilia Carter.
Årsstoppet på Fors bruk har traditionsenligt krockat med jul och nyår, från 23 december till 2 januari i år. Bland vissa av Fors bruks medarbetare och återkommande entreprenörer har det därför uppstått en lokal tradition att inte fira jul och nyår med ledighet, då årets största högtider sammanfaller med årsstoppet. Men det är något man kommer att frångå på sikt, lovar Cecilia Carter.
– Vi går i riktning mot ett årsstopp på hösten. Det gör vi dels för den egna personalen, dels för den externa.
Text: Simon Matthis
Fakta:
Vad är MFC/nanocellulosa?
Nanocellulosa (även kallad mikrofibrillerad cellulosa, MFC eller nanofibrillated cellulosa, NFC) är ett material som utvinns ur träfibrer. Det har exceptionella styrkeegenskaper i klass med Kevlar, men i motsats till Kevlar och andra material baserade på fossila råvaror är nanocellulosa helt förnybart.
Nanocellulosa har funnits sedan 1980-talet. Tidiga försök att producera nanocellulosa i kommersiell skala misslyckades dock, då tillverkningsprocessen är mycket energikrävande.
Nanocellosa framställs genom delaminering av cellulosafibrer i högtryckshomogenisatorer. Fullständigt delaminerad nanocellulosa består av långa (1-2 mikrometer) mikrofibriller (5-20 nm i diameter) och ter sig som en högviskös, skjuvningsförtunnande transparent gel.
Det finns en mängd olika potentiella tillämpningar för nanocellulosa. I papper/kartong kan nanocellulosa användas som ett förstärkande medel i papper med hög fyllmedelshalt. Andra användningsområden kan vara ytlimning och ytbeläggning, till exempel som ett barriärmaterial i livsmedelsförpackningar, förtjockningsmedel i lågkalorimat, emulsion/dispersion, kosmetiska/farmaceutiska tillämpningar samt tillämpningar inom elektronik branschen.
