Hur kan industrin tillverka mer hållbara förpackningsmaterial utan att öka energiförbrukningen? Det är en av de frågor som Björn Öman har undersökt i sin licentiatavhandling om produktionen av greaseproofpapper, ett fettbeständigt papper som används i bland annat livsmedelsförpackningar.
Greaseproofpapper, som exempelvis används som bakplåtspapper eller muffinsformar, ses som ett intressant alternativ till plastbaserade förpackningsmaterial. För att uppnå de fettavvisande egenskaperna krävs dock att pappersfibrerna bearbetas hårt, vilket gör materialet svårt att avvattna under tillverkningen. Resultatet blir en energikrävande process.
I sin forskning har Björn Öman undersökt hur produktionen kan effektiviseras genom de två olika strategierna förbättrad vakuumavvattning och optimerad fibersammansättning.
Stegvis vakuum gav bättre avvattning
En del av forskningen fokuserade på så kallad progressiv vakuumavvattning, där vakuumnivån ökas successivt i takt med att papperet blir allt svårare att avvattna. Detta är särskilt intressant för greaseproofpapper, eftersom de kraftigt malda fibrerna bildar en mycket tät struktur som gör det svårt att avlägsna vattnet under tillverkningen.
I laboratorieförsöken visade resultaten att en stegvis ökning av vakuumtrycket kunde ge högre torrhalt i papperet, vilket indikerar en potential för effektivare avvattning.
– När vattnet avlägsnas blir papperets fiberstruktur allt tätare, vilket gör det svårare att få ut det vatten som finns kvar. Genom att anpassa vakuumnivån efter hur avvattningen fortskrider kunde vi förbättra vattenavlägsnandet. Det visar att det inte bara är hur högt vakuum man använder som spelar roll, utan också när det appliceras, säger Björn Öman.
Eukalyptusfibrer minskade energibehovet
Den andra delen av studien undersökte hur olika fibersammansättningar påverkar produktionsprocessen. Genom att blanda in fibrer från eukalyptus i traditionell barrvedsmassa kunde energibehovet för raffinering minskas med omkring 164 kWh per ton massa, samtidigt som papperets fettbarriäregenskaper bibehölls.
Resultaten visar att det finns potential att minska energianvändningen utan att kompromissa med de egenskaper som krävs för livsmedelsförpackningar.
– Det intressanta är att vi genom att anpassa fibersammansättningen kunde minska energibehovet för malningen avsevärt, samtidigt som vi bibehöll de egenskaper som krävs för att skapa en tät pappersstruktur. Det visar att det finns möjligheter att effektivisera produktionen utan att behöva kompromissa med papprets kvalitet, säger Björn Öman.
Bidrar till mer hållbara förpackningar
Avhandlingen visar att kombinationen av förbättrad avvattning och optimerad fibersammansättning kan bidra till en mer resurseffektiv produktion av greaseproofpapper.
