Kemisk analys - bioråvara till produkt

Cellulosa är en viktig beståndsdel i biobaserade produkter, därför får processkemikalier inte lämna kvar skadliga rester. Föroreningar från blekning, kokning och avvattning måste kontrolleras. Riktade analyser av kemikalierester, pH och klorföroreningar säkerställer kvalitet och hållbarhet. Typiska prover är kalk, vätskor, tvål, tallolja, bakvatten och metanol. Ett specialpaket finns tillgängligt för risker med inkruster. Noggrann övervakning bidrar till säkra, cirkulära cellulosaprodukter fria från skadliga ämnen.

Ved & massa

Analyserna omfattar fiberinnehåll, restalkali, svavelföreningar (inklusive sulfid, sulfit, sulfat och tiosulfat), totalt svavel, oxalat, klorid, metaller och kolhydrater i både polymera och monomera former. Vi mäter även lignin med molekylviktfördelning, tallolja- och terpenhalter, hydroxi- och flyktiga syror, samt torrsubstans- och askhalt.

Metallanalyser omfattar kalcium, koppar, järn, magnesium, mangan, kalium, natrium, kadmium och bly. För bredare eller mer känsliga multielementanalyser används ICP-OES för att kvantifiera flera metaller samtidigt i processvätskor, fasta ämnen, extrakt och aska. Vanliga ICP-OES-mål är aluminium, barium, kobolt, krom, fosfor, kisel och zink.

Gasanalyser omfattar komponenter som svavelväte (H₂S), koldioxid (CO₂), svaveldioxid (SO₂) samt andra flyktiga organiska och oorganiska ämnen. Dessa analyser är viktiga för att övervaka emissioner, säkerställa processkontroll och uppfylla miljökrav.

Oorganiska föreningar analyseras med högkänsliga metoder för att identifiera salter, metaller, oxider och anjoner även vid mycket låga koncentrationer. Både kvalitativ (identifiering) och kvantitativ (koncentration) analys erbjuds. Instrumentella metoder som GC-MS, HPLC, ICP-MS och FTIR möjliggör detektion ner till ppm- och ppb-nivåer, vilket är avgörande för spåranalys och kontroll av restämnen.

Jonas Forsberg

Processvätskor

Svartlut från kraftmassaprocessen innehåller organiska och oorganiska komponenter som analyseras för att optimera återvinning, energi och processbalans. Viktiga parametrar är fiberhalt, restalkali, svavelföreningar, total svavel, oxalat, klorider, metaller, kolhydrater, lignin (inkl. molekylvikt), tallolja och terpener, hydroxi- och flyktiga syror samt torrsubstans och aska.

Vit- och grönlut: För att upprätthålla en stabil och effektiv kemikaliebalans krävs noggranna analyser av alkalihalt (total, aktiv och effektiv), karbonater, svavelkomponenter (sulfid, sulfit, sulfat och tiosulfat), total svavelhalt, kalium- och natriumhalt, klorider samt metallhalt.

Processvätskor: I processvattnet från cellulosaindustrin är det viktigt att analysera parametrar som påverkar processens stabilitet, effektivitet och slutproduktens kvalitet. Centrala faktorer är anjonhalt och katjonkrav, karboxylsyra- och uronsyrahalt, totalhalt av ASA, kolhydrater, lignin samt mängden optiskt vitmedel.

Bakvatten analyseras för anjoner, katjonbehov, karboxyl- och uronsyror, ASA, kolhydrater, lignin, optiskt vitmedel och stärkelse. Kalk kontrolleras för fritt kalkinnehåll, metallhalter (Na, Mg, Ca, Mn, Fe, Al, Si, P, S) samt syralösligt natrium. Tallolja bedöms utifrån syratal, neutrala ämnen, fettsyror och hartssyror, vatten- och askhalt samt totalt svavel och natrium. Såpa analyseras för talloljans teoretiska utbyte, alkali, kalcium, torrhalt och värmevärde.

Metanol och orent kondensat:  Fokuserar på metanol, vatten, ammonium, totalt kväve, TRS (svavelväte, metylmerkaptan, dimetylsulfid, dimetyldisulfid) och totalt svavel. Terpenoider, inklusive monoterpener såsom α-pinen, β-pinen, 3-karen och limonen, samt mono-, sesqui- och diterpenoider, utvärderas också. GC-MS-screening identifierar flyktiga föreningar som påverkar lukt, kvalitet och miljöpåverkan.

Jonas Forsberg

Organiska ämnen

Organiska syror och relaterade ämnen analyseras för att bedöma nedbrytning och processkvalitet. Vanliga syror är levulinsyra, etanol, glycerol, mjölksyra, myrsyra och ättiksyra, medan furanderivat som HMF och furfural indikerar kolhydratnedbrytning. Komponenter kan också kvantifieras i svartlut för att utvärdera kokningsprocessen. 

Organiska föreningar och extraktivämnen analyseras i skogsråvara, processvätskor och biprodukter. Fokus ligger på lignaner, fett- och hartssyror, steroler, sterylestrar, triglycerider samt processkemikalier som antrakinon. Kolofonium bedöms för påverkan på limning och lukt. Även kolföreningar och svavelföreningar som metanoler, aldehyder, tiofener och disulfider ingår, med betydelse för process och miljö.

Organiska syror kan analyseras för att bedöma nedbrytning och processkvalitet. Vanliga är levulinsyra, etanol, glycerol, mjölksyra, myrsyra och ättiksyra, medan HMF och furfural indikerar kolhydratsnedbrytning. Komponenter kan kvantifieras i svartlut för att utvärdera kokprocessen.

Inkrustrisk

Inkrustrisk: Höga halter av extraktivämnen ökar risken för utfällningar, vilket kan orsaka driftstörningar och kostsamt underhåll. Därför är det viktigt att analysera nyckelparametrar som karbonat, sulfat, oxalat, kalcium, natrium, aluminium, kisel och torrsubstans för att optimera processen och förebygga inkrustproblem.

Mikroanalys av partiklar och avlagringar: Med SEM-EDS kan vi analysera fasta partiklar, prickar och inkrustationer för att bestämma deras sammansättning och ursprung.

RISE

Textil

Viskositetsmätning används för att bedöma molekylvikt och nedbrytning i cellulosabaserade textilier, särskilt vid återvinning. Fiberanalyser med hjälp av ljusmikroskopi ger information om fibertyp och dimensioner, medan SEM avslöjar morfologi och defekter. Metallhalten bestäms med hjälp av ICP-OES eller ICP-MS; vanliga metaller är koppar, zink, krom, bly, nickel, kadmium, järn, aluminium, natrium och kalium. Metallanalys är viktig för miljön, hälsan och bedömningen av återvinningsbarhet.