Cheaper pulp mills on horizon as researchers swap water for glycerol
Scientists have demonstrated that kraft pulping—the dominant industrial process for making paper—can work at atmospheric pressure using glycerol instead of water. The breakthrough could slash capital costs for paper mills by eliminating expensive pressurized equipment, though manufacturers will need to optimize temperature and chemical ratios for commercial viability.
Originaltitel: Atmospheric kraft pulping in glycerol.
Kraftmassatillverkning utan tryckkärl blir möjlig genom att ersätta vatten med glycerol — en förändring som kan minska investeringskostnaderna drastiskt för pappersbruken. KTH:s forskargrupp demonstrerar att processen fungerar vid atmosfäriskt tryck, men glycerols högre viskositet försämrar impregneringen av trächipsen. Genom systematiska experiment på både löv- och nålträ identifierade forskarna tre kritiska parametrar: mindre chipstorlek och högre temperatur accelererar ligninupplösningen, medan minskad kemikaliemängd har motsatt effekt. Resultaten visar att temperaturökningar är särskilt effektiva för att öka ligninfrisättningen. För leverantörer av pappersteknik öppnas en marknadsmöjlighet i form av lågkostnadsudgåvor för mindre bruks. Regelefterlevnaden förenklas utan högt tryck. Kommersialisering kräver dock vidare optimering av glycerolåtervinningen för att processen blir ekonomiskt konkurrenskraftig i full skala.
Kraft pulping is the predominant technique for producing chemical pulps from wood. It offers low operational costs, versatility, high-quality pulps, and an efficient closed chemical recovery system. However, the process requires significant investment due to the necessity for pressurized environments and the associated costly equipment. This study explores a novel approach by replacing water with glycerol, allowing kraft pulping to occur at atmospheric pressure. However, the higher viscosity of glycerol compared to water partially limits impregnation. This research investigates the impact of temperature, chemical charge, and chip size on this process for both hardwood and softwood sapwood. The results indicate that lignin dissolution is expedited by reducing chip size for both softwood and hardwood. However, decreasing the chemical charge negatively impacts lignin dissolution. Conversely, increasing the temperature accelerates lignin release.