CEBIPRO
Uusia analyysitekniikoita kiertotalouden biojalostamoihin
Hankkeessa kehitettiin uusia korkean teknologian analysointimenetelmiä uusien sellulaatujen ja sovellusten karakterisointiin.
Uudet analyysitekniikat biojalostamoissa
Innovatiivisia ratkaisuja uusien sellulaatujen ja prosessivesien analysointiin
Selluloosasta on kehitteillä runsas joukko uusia teollisia sovelluksia tekstiileiksi, filmeiksi, pakkauksiksi ja muiksi korkean lisäarvon tuotteiksi. CEBIPRO -hankkeen tavoitteena oli kehittää uutta osaamista ja ratkaisuja uusien sellulaatujen teollisten applikaatioiden ja prosessien tueksi.
Lisäksi hankkeessa arvioitiin uusien karakterisointitekniikoiden soveltuvuutta suljetun vesikierron kemiallisten ainesosien online-seurantaan ja tuettiin prosessi- ja kiertovesitekniikoiden kehittämistä biojalostamoissa yhteistyössä teollisuuden johtajien ja yhteistyökumppaneiden kanssa.
Edistämässä kuitu- ja vesianalytiikkaa
CEBIPRO-hankkeessa kehitettiin uusia korkean teknologian analysointimenetelmiä uusien sellulaatujen ja sovellusten karakterisointiin fraktiointi- ja NMR-tekniikoiden avulla sekä arvioitiin näiden karakterisointitekniikoiden soveltuvuutta biojalostamoiden prosessi- ja kiertovesien seurantaan.
Hankkeen keskeiset toimenpiteet
Hankkeen keskeiset toimenpiteet jakaantuivat seuraaviin työpaketteihin:
TP1. Kuitumateriaalien karakterisointi
TP2. MFC karakterisointi, flokit ja retentio
TP3. Polymerisaatioindeksin kehitys (NMR)
TP4. Mallintaminen ja simulointi
TP5. Suljetun prosessin kiertovesitekniikat
TP6. Uusien mittausmenetelmien soveltuvuusselvitys ja pilotointi
TP7. Liiketoimintatapausten kehittäminen ja arviointi
TP8. Projektin hallinnointi, yhteistyö ja viestintä
Tulokset
Hankkeen spesifeinä tavoitteina olivat selluloosan modifioinnissa tärkeän polymerisaatioasteen, MFC/NFC:n karakterisointitekniikoiden kehittäminen sekä prosessien ympäristö- ja vesitehokkuutta kehittävien analysointimenetelmien kehittäminen.
Hankkeessa kehitettiin mallinnusmenetelmä, jolla voidaan ennustaa laboratoriossa valmistettujen arkkien lujuusominaisuuksia. Mallin hyödyntäminen teollisessa prosessissa vaatii kuitenkin edelleen hienosäätöä ja toistettavuuskokeita. Projektissa kertyi uutta osaamista uusien analyysitekniikoiden käytöstä mm. kuidun jauhatuksen seurannassa, mikrofibrilloidun selluloosan (MFC) karakterisoinnissa sekä erilaisten kuitususpensioiden analysoinnissa.
NMR -menetelmiä kehitettiin sekä kiinteille näytteille että prosessivesille: kiteytymisen ja polymeroitumisasteen mittaustekniikka nopeutui, ja prosessiveden orgaanisen kuorman ja kiintoaineen seuranta onnistui pitkäkestoisessa pilotissa. Hankkeen tuloksina syntyi patenttihakemus, tieteellisiä julkaisuja ja webinaari, ja kansainvälistä yhteistyötä vahvistettiin erityisesti RISE:n kanssa Ruotsissa. Yritysyhteistyö oli keskeistä ja varmistaa kehitettyjen menetelmien kaupallisen hyödynnettävyyden.
Uutta tietoa, osaamista ja yhteistyötä
Kaakkois-Suomen ammattikorkeakoulun CEBIPRO-hanke oli osa Valmet Beyond Circularity VETURI-ohjelmaa. Ohjelman tavoitteena on kehittää prosessiteknologioita, automaatiota ja palveluita hyödyntämällä uusiutuvia ja kierrätettyjä materiaaleja, teollisuuden sivuvirtoja ja jätettä yhteistyössä tutkimuslaitosten, korkeakoulujen, suurten teollisuusyritysten ja start-up-yritysten kanssa.
Lue lisää Valmet Beyond Circularity VETURI-ohjelmasta.
Kuitulaboratorion vahvuuksina on syvä NMR-tekniikan osaaminen sekä vahva kuituosaaminen, jota pystytään tehostamaan UHD-kameratekniikkaan perustuvan kuituanalyysilaitteen avulla.
Tapahtumat
Mikrofibrilloidun Selluloosan (MFC) Tutkimusta, Innovaatioita ja Yhteistyötä
Kiitos webinaariin osallistuneille! Puhujien materiaalit löydät alla olevista linkeistä:
Tilaisuutta ei tallennettu.
- Heli Kangas, Valmet Oyj: Mikrofibrilloitu selluloosa (MFC): Mahdollisuudet ja haasteet tulevaisuuden materiaalikehityksessä
- Peter Hansen, Research Institute of Sweden AB: Key research methods and approaches in MFC applications: Xamk-Rise collaboration
- Heikki Korhonen, Valmet Oyj: Valmet Beyond Circularity -tutkimusohjelma
- Mikko Suhonen, Stora Enso Oyj: Metsäteollisuuden näkemykset ja tulevaisuuden kehityssuunnat uusissa sellulaaduissa
- Jouni Matula, Wetend Technologies Oy: Kemikaalien ja mikrofibrilloidun selluloosan (MFC) tehokas käyttö kartongin ja paperin tuotannossa
- Xamk projektitutkijat: CEBIPRO Business Finland-projekti: ajankohtaisia tuloksia
Kokemuksia ja artikkeleita
Matalakenttä-NMR-relaksometria sellukuitututkimuksessa: Laadunvalvonnan ja materiaalitutkimuksen uusi suunta
Erikoiskamerateknologian ja fraktioinnin yhdistäminen kuitututkimuksessa
Integrated analysis of cellulose structure and properties using solid-state low-field H-NMR and photoacoustic spectroscopy
Tutkimuksessa tarkastellaan selluloosan rakenteellisia yksityiskohtia hyödyntämällä matalakenttäistä protoniydinmagneettista resonanssia (H-NMR) selluloosamolekyylin erilaisten vetyatomityyppien analysoimiseksi.
Xamk Metsä, ympäristö ja energia vuosijulkaisu 2024
Hankkeessa julkaistut artikkelit ”Uusien sellulaatujen jauhatuksen seuranta UHD-kamerateknologian ja NMR-analytiikan avulla” sekä ”Measuring water retention value in microfibrillated cellulose” on nyt julkaisu Xamkin Metsä, ympäristö ja energia -vahvuusalan vuoden 2024 vuosijulkaisussa.
Exploring the Molecular Structure and Treatment Dynamics of Cellulose Fibres with Photoacoustic and Reversed Double-Beam Spectroscopy
Tutkimuksessa tarkasteltiin selluloosakuitujen rakenteellisia ja kemiallisia muutoksia käyttäen innovatiivista analyysimenetelmää. Artikkeli on hankkeen kansainvälisen yhteistyön tulos.
CEBIPRO FiberTech 2023 metsäteollisuuspäivillä
Tuotantolinjojen kilpailukykyä ja erikoiskuitujen hallintaa (mfc, muut erikoiskuidut) parantavat mittaus- ja analyysitekniikoiden kehitysnäkymät Xamk Kuitulaboratorion toteuttaman ja Valmet Beoynd Circularity ohjelmaan kuuluvan CEBIPRO -projektin näkökulmasta
Xamk Metsä, ympäristö ja energia vuosijulkaisu 2023
Hankkeesta julkaistu esittelyartikkeli on luettavissa Xamkin Metsä, ympäristö ja energia -vahvuusalan vuoden 2023 vuosijulkaisussa, jossa esitellään ajankohtaisia tutkimus-, kehitys- ja innovaatiohankkeita.
”CEBIPRO-hankkeessa kehitetään kuitu- ja vesianalyysitekniikoita uusien sellulaatujen ja sovellusten karakterisointiin”
Yhteystiedot
Hankkeen tiedot
CEBIPRO – Uusia analyysitekniikoita kiertotalouden biojalostamoihin
Tiedot
Budjetti
Asiasanat
Yhteistyökumppanit
