Kuitulaboratorio pystyy tarjoamaan lähes teollisen mittakaavan kokeiluympäristöt suspensiotilassa käsiteltävien biomateriaalien prosessointitutkimuksiin sekä erilaisten materiaalien mekaanisessa tai kemiallisessa käsittelyssä tarvittavien laitteiden testaukseen. Tyypillisesti käsiteltävät biomateriaalit ovat erilaisissa sakeuksissa käsiteltäviä puukuituja (selluloosaa). LC-sakeudessa (matala sakeus, 1-4 %) voidaan tutkia esimerkiksi vaahtorainauksessa tarvittavien surfactanttien käyttäytymistä tai massojen puhdistamista painesihdeillä tai cleanereilla.
Laboratorion Flash-mixing reaktorilla voidaan tutkia esimerkiksi kaasumaisten apuaineiden tai erikoiskuitujen sekoittamista massavirtaan kartongin valmistuksen edellyttämissä virtausnopeuksissa. Korkeapainereaktorissa on tehty erilaisia selluloosan muokkauksia sekä uuttokokeita mm. sahanpurulla.
Edellisten lisäksi Xamk Kuitulaboratoriossa on panostettu viime vuosina merkittävästi keskisakeudessa (10-14 %) tehtävään kemikaalien sekoitustutkimukseen niin kutsutussa MC-luupissa. Näitä koeympäristöjä on Kuitulaboratoriossa itse asiassa 2, pienille virtauksille ja pumppaustehoille sekä erittäin suurille aina maailman suurimpien sellutehtaiden kapasiteeteille yltäville virtauksille.
Erikoisuutena on myös keväällä 2020 käyttöönotettu järjestelmä, jolla voidaan tehdä otsonikäsittelyjä (valkaisuja, valkaisulaitteiden tutkimusta, moolimassan ja viskositeetin muokkausta) selluloosa- ja muille suspensiotilassa käsiteltäville biomateriaaleille. Uudella otsonijärjestelmällä otsonin syöttö prosessiin tehdään suoraan generaattorista. Generointimäärä on max. 720 g/h, max. pitoisuus 20 %, max. paine 3 bar(g) ja järjestelmä kytketään samaan in-line-sekoittimeen kuin Kuitulaboratorion vanha otsonigenerointijärjestelmä.
Uutta järjestelmää käytetään, kun käsitellään otsonilla suurehkoja massamääriä. Tällöin massa kiertää järjestelmässä ja kaasua syötetään jatkuvasti. Tarvittava käsittelyaika riippuu halutusta otsoniannoksesta ja käsittelyn ”hyötysuhteesta” (syötön pitoisuus – jäännösotsonipitoisuus), ja selvitetään viimekädessä näytteellä. Tyypillinen prosessointiaika esimerkiksi noin 200 kg:n kuiva-aineen käsittelyyn noin 10 prosentin sakeudessa on noin 4 tuntia.
Koeympäristö vahvistaakin merkittävästi Xamkin mahdollisuuksia in-line–prosessointimenetelmien tutkimuksessa. Koeympäristössä voidaan käsitellyille biomassoille tehdä myös laimennus-sakeutus –pesuja.
Käsitellyt biomateriaalit voidaan analysoida nopeasti Kuitulaboratorion analyysilaboratorioissa. Analyysimenetelmiä onkin kehitetty viime vuosina merkittävästi mm. viskositeetin, kappa-analyysien sekä kuituanalyysien osalta.
Kuva: Otsonikoeympäristö.
Lisätietoja:
Tapio Tirri, Kuitulaboratorion johtaja,
Kaakkois-Suomen ammattikorkeakoulu
tapio.tirri@xamk.fi, puh. 040 582 8468