Ansökan avsåg 750 kkr som ett fortsättningsbidrag till KTH’s institution för yt- och korrosionsvetenskap för en treårig förlängning (2014-2016) av den adjungerade Troëdsson-professuren för Agne Swerin.

Professuren inrättades 2010 med syftet att under åren 2011-2013 stärka det forskningsområde inom ytkemi/ytvetenskap som är inriktat gentemot vitala aspekter för den skogsindustriella  sektorn.

Agne Swerin hade vid sidan av sin huvudsakliga sysselsättning hos SP Sveriges Tekniska Forskningsinstitut i sitt deltidsuppdrag (20 %) som adjungerad professor vid KTH fungerat mycket väl. Han hade handlett flera doktorander och postdocs och ytterligare doktorander och postdocs med skogsindustriell inriktning hade tillkommit och/eller förväntades tillkomma.

Ansökan avsåg 580 kkr till SP för anskaffning av ett ”Multisizer 4 COULTER COUNTER” instrument för analys av cellulosalösningar med avseende på mängden olösta partiklar och deras storlekar.

Instrumentets snabba analys skulle innebära en direkt utvärdering av producerade cellulosalösningar – en kvalitetskontroll som annars skulle kunna kräva flera dagars extra arbetskraft genom provspinning.

SP Trä i Borås hade satt upp ett unikt ”Cellulose Dissolution Lab” (CDL), som omfattade två upplösningsenheter som man själv utvecklat, ett mikroskop för polariserat ljus, ett svepelektronmikroskop och en viskositetsmätare. Detta ”cellulosalösningslab” ville man  komplettera med en ”Troëdsson Q-station”, bestående av Multisizern enl. ovan och kompletterad med en filtreringsutrustning.

SP samarbetar med de flesta svenska universitet och institut som arbetar med cellulosalösningar och deltar själva också i en rad projekt inom detta fält. Cellulosalösningslabbet inkl. den önskade Troëdsson Q-station förväntades därför bli flitigt utnyttjat både för egna SP-projekt och av de övriga intressenterna.

Ansökan avsåg 1300 kkr (varav 1000 beviljades) till Linnéuniversitetet och SP Trä i Växjö gemensamt för inköp av en optisk virkesskanner för forskning om och vidareutveckling av metoder för maskinell hållfasthetssortering av sågat virke. Enligt ansökan hade den WoodEye-skanner av modell WE5 som avsågs ett betydligt högre marknadspris men den kunde genom särskild rabatt och medfinansiering från säljaren och viss kompletterande finansiering från universitetet inhandlas med detta anslag från Troedssonstiftelsen.

Konstruktionsvirke har sedan lång tid – vid sidan av visuell bedömning – brukat klassificeras med någon form av maskinell hållfasthetsbestämning. Den äldsta maskinella metoden bygger på mätning av styvheten utmed varje planka genom böjbelastning varifrån elasticitetmodulen (MOE) beräknas och böjhållfastheten predikteras. En senare metod för bestämning av MOE är att genom ett hammarslag i ena änden av en planka excitera en resonansfrekvens som kan användas för att beräkna plankans axiella MOE. Den stora begränsningen med de maskinella sorteringsmetoder som används idag är att de statistiska sambanden mellan MOE och och böjhållfastheten (”förklaringsgraden”) är förhållandevis svaga, vilket innebär att sorteringsresultaten måste belastas med stora säkerhetsmarginaler. Detta medför nerklassning av virke i förhållande till den verkliga hållfastheten med sämre kvalitetsutbyte i sågverksprocessen som följd.

Sedan de första maskinella sorteringsmetoderna introducerades i början av 1960-talet har forskare varit medvetna om att sambandet mellan uppmätt MOE och böjhållfasthet förbättras om längden på den sträcka över vilken MOE bestäms kan begränsas. Stora resurser har genom åren lagts ner på att utveckla metoder för att kunna bestämma lokala MOE-värden med en upplösning ner mot ca en cm, men metoderna har varit osäkra, kostsamma eller tekniskt ohanterliga och har därför inte kommit till någon större användning.

Forskning om maskinell hållfasthetssortering har bedrivits i Växjö under drygt tio år och forskargruppen består idag av ca åtta personer. Denna forskning har resulterat i att en helt ny, industriellt implementerbar och mycket lovande metod för bestämning av MOE-variation längs ett virkesstycke har tagits fram. Metoden bygger på punktlaserskanning av ytorna på ett virkesstycke. Genom att utnyttja den s.k. trakeideffekten kan fiberorienteringens variation över virkesstyckets ytor bestämmas. Denna information, tillsammans med en materialmodell som tar hänsyn till att materialegenskaperna varierar i förhållande till fiberriktningen och ett för den enskilda plankan uppmätt värde på axiell dynamisk MOE (resonansmetoden), kan man sedan använda till att beräkna MOE-profiler för böjning på högkant, på lågkant och i axiell riktning utmed plankans längdriktning.

För den forskning som tidigare skett hade man periodvis kunnat låna en laserskanner från IV, som utvecklar och säljer virkesskannern WoodEye, men varje sådant lån måste tidsmässigt anpassas till IV’s produktion och innebar dessutom tidskrävande inställningsarbete, kostnader och förseningar varje gång en ny skanner skulle lånas. Det var mot denna bakgrund man sökte bidrag till en ”egen” virkesskanner bestyckad med antingen röntgen eller ändskanning. Den skanner med ändskanning som beställts kommer att ge forskargruppen möjlighet att ytterligare utveckla den beskrivna sorteringsmetoden. På basis av fiberorienteringsinformation i 3D räknade man med att kunna öka den redan höga ”förklaringsgraden” till virkets böjstyrka som man kunde erhålla med ”Växjö-modellen”.

Ansökan avsåg 1500 kkr (varav 1000 beviljades) till Chalmers institution för värmeteknik och maskinlära för underhålls- och uppgraderingsresurser under tre år till Chalmers världsunika högtrycks reaktoranläggning för forskning kring katalytisk hydrokrackning av svartlut, lignin, mm.

Inledande försök i anläggningen på Chalmers hade visat att sulfatlignin i en katalytisk process i vatten och/eller andra lösningsmedel under nära superkritiska förhållanden kan omvandlas till aromatisk bioolja (60 %) och vattenlösliga aromatiska monomerer (20 %). Förhållandena var inte optimala men resultaten visade ändå att lignin mycket processeffektivt kan omvandlas till en lågsvavlig bioolja och aromatiska kemikalier för vidareförädling i raffinaderi till gröna fordonsbränslen eller till gröna aromatiska monomerer. Den initiala potentialen på nationell nivå uppskattades till 7 TWh/år för sulfatlignin och potentiellt ytterligare 3 TWh/år för lignin från vedbaserad etanoltillverkning.

Det aktuella projektet syftade till att möjliggöra vidare processutveckling och kartläggning av reaktionsmekanismer. Viktiga delmål var att utveckla kunskap om vad som påverkar produktfördelningen, att ta fram en konceptuell processdesign och att utveckla analysteknik för att kunna förstå och styra processen. På lite längre sikt var målet en process med högt utbyte baserad enbart på utnyttjandet av insatskemikalier som normalt utnyttjas i massaprocessen (t.ex. natrium och kalium), biprodukter från massaprocessen (t.ex. metanol) eller produkter som genereras internt under ligninets omvandling (t.ex. fenol).

Ansökan avsåg 1 026 000 SEK till MIUN, Avdelningen för FSCN (Fibre Science and Communication Network), för ett 1-årigt projekt med titeln ”Avsalumassa av CTMP-typ med förbättrade styrkeegenskaper”.

Pappersmassor som tillverkas med höga vedutbyten (>93%), s.k. högutbytesmassor (HYP), används i huvudsak vid tillverkning av grafiska papper (tidnings- och journalpapper) och kartong. I produkter med mycket höga krav vad gäller styrkeegenskaper (t.ex. liner och andra förpackningspapper) kan högutbytesmassor däremot endast utnyttjas i begränsad omfattning. I ca 50 % av de pappersprodukter som idag tillverkas i Sverige ingår ändå högutbytesmassor som en betydelsefull komponent. På senare år har konkurrensen från elektroniska medier medfört att marknaden för grafiska papper minskat kraftigt. Sökandet efter alternativa användningsområden för högutbytesmassor har intensifierats.

Arbeten vid forskningscentrat FSCN (Fibre Science and Communication Network) vid Mittuniversitetet hade visat att det är möjligt att tillverka pappersprodukter med mycket höga krav på styrkeegenskaper även från ytmodifierade högutbytesmassafibrer. Processtekniken hade utvecklats för betingelser där massa och papperstillverkningen är integrerad. I det här föreslagna projektet avsåg man att ta fram ett processkoncept där fibrerna för en avsalumassa ytmodifieras redan vid massaframställningen.

Baserat på utförda förförsök var det en realistisk målsättning för projektet att styrkeegenskaperna (drag och Z-styrka) för en högutbytes avsalumassa av CTMP-typ skulle kunna fördubblas. Ett lyckat utfall av projektet skulle göra det möjligt att framgångsrikt kunna konkurrera både kostnads- och kvalitetsmässigt med kemiska avsalumassor (vedutbyte ca 50 %) vid tillverkning av pappersprodukter med så höga styrkekrav att vanliga högutbytesmassor inte är ett intressant alternativ.

Ansökan avsåg 500 kkr till Chalmers institution för material- och tillverkningsteknik som ett ekonomiskt bidrag till löner, mm för en doktorand och hennes handledare inom ramen för ett projekt benämnt ”Cellulosakompositer baserade på våt pappersmassa”.

Bakgrunden till projektet var en förstudie i ämnet med intressanta resultat, men där flera teknikvetenskapliga frågor lämnats obesvarade.

Projektet syftade specifikt till att utveckla en metod för dispergering av våt pappersmassa i termoplastmatris, och därmed till att förbättra dispergeringen av cellulosafibrer i den slutliga cellulosakompositen.

Det experimentella arbetet skulle enligt plan inriktas på blandningar av våta cellulosafibrer och en dispersion av eten-akrylsyra (EAA) i vatten. Använda cellulosafibrer skulle vara från ordinarie produktion av högmald pappersmassa och EAA-dispersionen skulle vara en kommersiell produkt. EAA och cellulosafibrer skulle blandas i vått tillstånd, där vattenhalten skulle vara mellan 20 -70 viktprocent och torrhalten cellulosafibrer mellan 20 – 70 volymprocent.

Vattenhaltiga kompositioner skulle mixas i blandningskammare respektive med kalenderverk, och blandningseffekter studeras okulärt och riktlinjer för lämpliga blandningsbetingelser sammanställas. Inom ovan angivna område av vatten- och cellulosahalter skulle ett antal batcher av mixade blandningar tillverkas och ett urval av de bättre batcherna torkas och formpressas till cellulosakompositplattor. Ur dessa skulle sedan provstavar stansas ut för närmare provning och analys.