Aardappelvezelproducten als gedeeltelijke

Aardappelvezelproducten als
gedeeltelijke vervanger van
vezelgrondstoffen in de
kartonfabricage
Fred Smit, Renée van Boxtel-Vennik, Annita Westenbroek
Bumaga BV, Kenniscentrum Papier en Karton
November 2010
Rapportage Aardappelvezel als gedeeltelijke vervanger van vezelgrondstoffen in kartonfabricage
Colofon
Auteurs: Fred Smit, Renée van Boxtel-Vennik
Bumaga BV, Kenniscentrum Papier en Karton, november 2010
Kenniscentrum Papier en Karton (KCPK)
Contactpersoon: dr.ir. Annita Westenbroek
IJsselburcht 3
6825 BS Arnhem
Telefoon +31 (0) 26-36 53 516
www.kcpk.nl
Pagina 2 van 21
Rapportage Aardappelvezel als gedeeltelijke vervanger van vezelgrondstoffen in kartonfabricage
Inhoudsopgave
Samenvatting…………………………………………………………………………………………4
1.
Inleiding…………………………………………………………………………………..5
2.
Doelstelling………………………………………………………………………………5
3.
Uitvoering………………………………………………………………………………..6
3.1
Onderzoek 1…………………………………………………………………………6
3.2
Onderzoek 2…………………………………………………………………………7
3.3
Onderzoek 3…………………………………………………………………………7
Resultaten en discussie……………………………………………………………....8
4.
4.1
Onderzoek 1…………………………………………………………………………8
4.2
Onderzoek 2…………………………………………………………………………9
4.3
Onderzoek 3………………………………………………………………………..10
5.
Overall Discussie……………………………………………………………………...12
6.
Conclusie……………………………………………………………………………….12
7.
Aanbevelingen…………………………………………………………………………12
Bijlage A: Grafieken onderzoek 1……………………………………………………………….13
Bijlage B: Grafieken onderzoek 2……………………………………………………………….16
Bijlage C: Grafieken onderzoek 3……………………………………………………………….19
Pagina 3 van 21
Rapportage Aardappelvezel als gedeeltelijke vervanger van vezelgrondstoffen in kartonfabricage
Samenvatting
Het doel van deze studie was om te kijken of verschillende vormen van aardappelvezels
bruikbaar zijn in de papier- en kartonindustrie. Er is gekeken hoe deze vezels zich gedragen
ten opzichte van de vezels die normaal in deze industrie worden gebruikt: zijn de
aardappelvezels bruikbaar als vulstof of als mogelijke vervanger van (een deel van) de
huidige vezels.
Bij Eska Graphic Board in Hoogezand zijn er 3 verschillende aardappelvezelproducten
onderzocht: het Deense KMC FiberBind 400, het Duitse PaselliTM FP (Avebe) en verse
aardappelvezel uit de campagne van Avebe. Van deze 3 aardappelvezelproducten zijn
mengsels gemaakt met mixed waste en getest op mechanische eigenschappen.
Uit deze testen volgt dat bij gedeeltelijke vervanging van de vezels in de mixed waste door
aardappelvezelproducten, de aardappelvezelproducten zich gedragen als vezel en niet als
vulstof.
Alle drie de onderzochte aardappelvezelproducten kunnen bij gedeeltelijke vervanging van
vezels in de mixed waste, een verbetering geven van de mechanische eigenschappen van
karton.
Tevens blijkt dat bij gedeeltelijke vervanging van vezels van een mixed waste door
aardappelvezelproducten er een verbetering van de ontwatering optreedt bij de bladvorming.
In sommige gevallen wordt een verhoging van de opdikkendheid geconstateerd.
Het toevoegen van verse aardappelvezels laat hierbij een grotere verbetering in de
mechanische eigenschappen zien dan de gedroogde aardappelvezelproducten.
Het zou dus mogelijk moeten zijn een aardappelvezelproduct met succes in te zetten voor de
productie van diverse liner- en kartonproducten met betere (mechanische) eigenschappen.
Er moet nog wel onderzoek gedaan worden naar de retenderende eigenschappen van de
aardappelvezelproducten.
En als de eisen bekend zijn die aan de mechanische eigenschapen gesteld worden dan kan
er gericht gezocht worden naar het juiste aardappelvezelproduct en de juiste concentratie.
Tevens zal er om een overall plaatje te krijgen van de bruikbaarheid van de
aardappelvezelproducten onderzocht moeten worden wat de economische mogelijkheden
zijn van de verse aardappelvezels en de beschikbaarheid van dit product.
Pagina 4 van 21
Rapportage Aardappelvezel als gedeeltelijke vervanger van vezelgrondstoffen in kartonfabricage
1.
Inleiding
Om te kijken of er andere grondstoffen dan de gangbare grondstoffen bruikbaar zijn in de
papier- en kartonindustrie, is er in deze studie gekeken naar de mogelijkheden van
verschillende vormen van aardappelvezels. Er is gekeken of de aardappelvezels bruikbaar
zijn als vulstof of als mogelijke vervanger van de huidige vezels.
Het is niet mogelijk om van 100% aardappelvezel papier te maken, daarvoor zijn de vezels te
klein. Daarom is er gekeken naar gedeeltelijke vervanging van de huidige vezels door
verschillende aardappelvezelproducten.
Een Deense relatie leverde het aardappelvezelproduct KMC FiberBind 400.
FiberBind is een volumineus product en kan 10-12 keer zijn gewicht aan water binden. Het
product vindt zijn toepassing in de foodsector, als structuurverbeteraar voor sauzen, als
waterbinder in ovenproducten en als opbrengstverhoger in vleesproducten. Het bevat
ongeveer 10% zetmeel.
Avebe heeft een vergelijkbaar aardappelvezelproduct PaselliTM FP, wat in Duitsland wordt
gemaakt en wat dezelfde toepassingen heeft als FiberBind. Het bevat ongeveer 75% vezels
en heeft een bindend vermogen voor water en olie. Volgens de specificatie heeft het
onderzochte product PaselliTM FP een zetmeelgehalte van 25 – 30 % en een vochtgehalte
van ca 15 %.
De niet-gedroogde vorm van het product PaselliTM FP wordt in de campagnetijd (augustus –
maart) als veevoer afgezet.
Het Deens product KMC FiberBind 400 is in oplossing hoger viskeus dan PaselliTM FP.
Omdat uit de eerste testen naar voren kwam dat de onderzochte gedroogde
aardappelvezelproducten gunstige eigenschappen bleken te bezitten (toevoegen sterkte,
mechanische eigenschappen), is besloten om ook de verse aardappelvezels (deze vezels
zijn niet ontsloten) te onderzoeken op hun toepasbaarheid in de kartonindustrie. Dit werd
mede ingegeven omdat de gedroogde producten niet in voldoende mate aanwezig zijn en
prijstechnisch vermoedelijk niet aantrekkelijk zijn. De aardappelproducten worden namelijk
normaal gesproken nat afgezet. Ze zijn voor deze studie speciaal gedroogd. FiberBind wordt
wel in gedroogde vorm geleverd.
Bij Avebe is de hoeveelheid natte aardappelvezel (pulp) die op jaarbasis vrijkomt 350.000 –
400.000 ton en dit wordt hoofdzakelijk voor diervoeding afgezet voor een prijs van ca € 30, per ton (nat materiaal).
Het drogestofgehalte van deze pulp is ca 16,5 % (dit geeft een prijs van ca € 180 per ton
d.s.); een pH van 4,2 wordt door een fermentatie van het nog aanwezige zetmeel verkregen.
Door de fermentatie is de pulp zeker twee weken houdbaar. Voor de pulp is er de laatste
jaren geen afzetprobleem, alles wordt gebruikt in de voederindustrie.
I.v.m. het wegvallen van de landbouwsubsidies in 2013, is de aardappelverwerkende sector
zoekende naar toepassingen die de aardappels en dus ook de aardappelvezelreststromen
een hogere waarde kunnen geven.
2.
Doelstelling
Het doel van deze studie is om te kijken of verschillende vormen van aardappelvezels
bruikbaar zijn in de papier- en kartonindustrie. Er wordt gekeken of de vezels ingezet kunnen
worden als vulstof of als mogelijke vervanger van (een deel van) de huidige vezels.
Pagina 5 van 21
Rapportage Aardappelvezel als gedeeltelijke vervanger van vezelgrondstoffen in kartonfabricage
3.
Uitvoering
Er is gekeken hoe verschillende vormen van aardappelvezelproducten zich gedragen ten
opzichte van de vezels die normaal in de papier- en kartonindustrie worden gebruikt. Naar
aanleiding van de verkregen gegevens wordt bepaald of de aardappelvezelproducten
gebruikt kunnen worden als vulstof of als mogelijke vervanger van (een deel van) de huidige
vezels.
Het onderzoek en de testen zijn uitgevoerd bij Eska Graphic Board in Hoogezand.
Voor deze studie zijn er 5 verschillende grondstoffen gebruikt:
- Mixed waste: Pulp uit gerecycled papier uit het productieproces van Eska Graphic
Board.
- Het Deense KMC FiberBind 400 (FiberBind)
- Het Duitse PaselliTM FP (Avebe) (Paselli)
- Verse aardappelvezel uit de campagne van Avebe
- Houtmeel.
Er zijn 3 verschillende onderzoeken uitgevoerd. In alle onderzoeken zijn er verschillende
mengsel gemaakt van de mixed waste met de aardappelvezelproducten. Hier zijn vellen van
gemaakt op de Eska Graphic Board methode. Van deze vellen zijn de mechanische
eigenschappen onderzocht met de volgende testmethoden:
- Treksterkte
- Berststerkte
- Stijfheid
- Opdikkendheid
- Ontwatering
Tevens is het gramgewicht bepaald.
Er is, in enkele gevallen, aan het begin en aan het eind van een onderzoek een 100% mixed
waste monster getest, om te kijken of de standtijd invloed heeft gehad op de testresultaten.
3.1
Onderzoek 1
In onderzoek 1 is er gekeken naar de mechanische eigenschappen van de verschillende
mengsels waarbij de vellen zijn gedroogd bij T= 20°C.
Samenstelling testmonster
100 % mixed waste
96,5% mw + 3,5 % Paselli
93,0 % mw + 7,0 % Paselli
89,0 % mw + 11,0 % Paselli
96,5 % mw + 3,5 % FiberBind
93,0 % mw + 7,0 % FiberBind
89,0 % mw + 11,0 % FiberBind
100 % mixed waste
Tabel 1: Samenstelling testmonsters onderzoek 1
mw = mixed waste
Pagina 6 van 21
Rapportage Aardappelvezel als gedeeltelijke vervanger van vezelgrondstoffen in kartonfabricage
3.2
Onderzoek 2
Bij onderzoek 2 is er gekeken of de mechanische eigenschappen veranderen als de vellen
gedroogd worden bij een hogere temperatuur. Er is een vergelijking gemaakt tussen drogen
bij T= 20 °C en bij T= 105 °C, omdat er in de aardappelvezelproducten nog zetmeel
aanwezig is. Dit zetmeel versmelt bij hogere droogtemperaturen en zou dan een versterkend
effect kunnen geven aan het papier. Daarom is er bij dit onderzoek ook gekeken naar de
oppervlaktesterkte, getest met de Dennison Wax test.
Samenstelling testmonsters
Droogtemperatuur
(⁰C)
100% mixed waste
100% mixed waste
90% mw + 10% Paselli
90% mw + 10% Paselli
90% mw + 10% FiberBind
90% mw + 10% FiberBind
105
20
105
20
105
20
Tabel 2: Samenstelling testmonsters
mw = mixed waste
3.3
Onderzoek 3
In onderzoek 3 is er gekeken hoe een vers aardappelvezelproduct zich gedraagt in
vergelijking tot de gedroogde versies FiberBind en Paselli. Er is vers aardappelvezelproduct
gebruikt omdat dit zo bij Avebe aanwezig is en in deze vorm afgezet wordt aan de
voederindustrie. Het aardappelvezelproduct wordt niet gedroogd omdat dit veel energie kost
en er geen droogcapaciteit is. Het is dus gebruikt zoals het aangeleverd wordt, nat. Tevens
is er een vergelijk gemaakt met houtmeel.
Samenstelling testmonsters
100% mixed waste
94% mw + 6% FiberBind
88% mw + 12% FiberBind
94% mw + 6% Paselli
88% mw + 12% Paselli
97% mw + 3% verse aardappelvezel
94% mw + 6% verse aardappelvezel
88% mw + 12% verse aardappelvezel
97% mw + 3% houtmeel
100% mixed waste
Tabel 3: samenstelling testmonsters
mw = mixed waste
Pagina 7 van 21
Rapportage Aardappelvezel als gedeeltelijke vervanger van vezelgrondstoffen in kartonfabricage
4.
Resultaten en discussie
4.1
Onderzoek 1
Uit deze testen volgt dat toevoegen van de aardappelvezelproducten Paselli of FiberBind
geen significante invloed heeft op de ontwatering. Zie figuren A1 t/m A5 in bijlage A.
Kijkende naar de gramgewichten, allen hoger dan 160 g/m2, dan is er bij alle
samenstellingen sprake van karton.
De stijfheid van het karton wordt iets hoger als er aardappelvezelproduct wordt toegevoegd.
Bij Paselli is er al een invloed op de stijfheid bij 3,5% toevoegen. Meer toevoegen geeft geen
hogere stijfheid.
Bij het toevoegen van FiberBind heeft de hoeveelheid FiberBind wel invloed op de stijfheid.
Er lijkt een piek te zitten bij 7,0% FiberBind toevoegen. Dit verschil met de 11% FiberBind
zou ook verklaard kunnen worden doordat er tijd verstreken is tussen het uitvoeren van de
metingen, de standtijd. De stijfheid van de 100% mixed waste gemeten aan het eind van de
meetreeks is namelijk ook lager geworden in vergelijking met de eerste meting. Als dit de
reden is dan kan er geconcludeerd worden dat er tussen de 7% FiberBind en 11% FiberBind
weinig verschil zal zitten in de stijfheid. En geeft meer toevoegen dan 7% FiberBind geen
hogere stijfheid.
Het toevoegen van FiberBind geeft een iets hogere stijfheid dan het toevoegen van Paselli.
De opdikkendheid neemt toe bij hogere concentraties Paselli.
De opdikkendheid is bij 3,5% FiberBind iets hoger dan bij de 100% mixed waste maar neemt
iets af bij hogere concentraties van de FiberBind. Toevoegen van FiberBind heeft dus een
kleine negatieve invloed op de opdikkendheid.
Toevoegen van Paselli heeft nauwelijks invloed op de treksterkte.
Toevoegen van FiberBind heeft een kleine invloed op de treksterkte. De treksterkte neemt
gelijkmatig toe bij hogere concentraties FiberBind.
Toevoegen van Paselli heeft een geringe invloed op de berststerkte. De berststerkte met
10% Paselli is iets hoger dan bij 100% mixed waste.
Toevoegen van FiberBind heeft een positieve invloed op de berststerkte: hoe meer FiberBind
toegevoegd wordt hoe hoger de berststerkte wordt.
Overall resultaat onderzoek 1
Beide aardappelvezelproducten kunnen de mechanische eigenschappen van karton
verbeteren. De aardappelvezelproducten gedragen zich als een vezel en niet als vulstof.
Paselli heeft een grotere invloed op de toename van de opdikkendheid dan FiberBind.
FiberBind heeft een grotere invloed op de toename van de stijfheid, treksterkte en de
berststerkte dan Paselli.
Pagina 8 van 21
Rapportage Aardappelvezel als gedeeltelijke vervanger van vezelgrondstoffen in kartonfabricage
Samenstelling testmonster
Ontwatering
(s)
Gramgewicht
g/m2
100 % mixed waste
96,5% mw + 3,5% Paselli
93,0% mw + 7,0% Paselli
89,0% mw + 11,0% Paselli
96,5% mw + 3,5% FiberBind
93,0% mw + 7,0% FiberBind
89,0% mw + 11,0% FiberBind
100% mixed waste
10,5
10,5
10,5
10
10,5
10,5
10,5
10,5
210
224
210
217
214
216
218
210
Stijfheid
L’Hormargy
mm
63,0
64,0
64,0
64,0
63,0
64,5
64,0
62,5
Opdikkendheid
Treksterkte
(kN/m)
Berststerkte
(kPa)
189
192
199
202
188
184
181
184
4,20
3,85
4,19
4,06
4,42
4,58
4,78
4,27
199,2
224,3
210,5
208,6
214,9
239,3
257,6
203,5
Tabel 4: resultaten onderzoek 1
mw = mixed waste
Zie voor de grafieken Bijlage A: Grafieken onderzoek 1.
4.2
Onderzoek 2
Bij deze test is er gekeken naar de invloed van het verhogen van de droogtemperatuur van
20°C naar 105 °C op de mechanische eigenschappen. Zie figuren B1 t/m B5 in bijlage B.
De opdikkendheid neemt bij zowel 10% Paselli als 10% FiberBind toe bij verhogen van de
droogtemperatuur. 10% Paselli geeft bij 20 °C al een toename in de opdikkendheid te zien
en dit neemt verder toe bij drogen bij hogere temperatuur.
Bij 10% FiberBind wordt de opdikkendheid negatief beïnvloed t.o.v. de 100% mixed waste
maar neemt de opdikkendheid toe bij hogere droogtemperatuur maar haalt niet het niveau
van de opdikkendheid van 100% mixed waste.
De stijfheid van de mixed waste neemt iets af bij hogere droogtemperatuur. Deze kleine
afname is ook bij toevoegen van 10% FiberBind te zien.
Toevoegen van 10% Paselli geeft bij een droogtemperatuur van 20 °C een kleine verlaging
in de stijfheid t.o.v. de mixed waste. Maar bij een droogtemperatuur van 105 °C treedt een
kleine toename in de stijfheid op.
De verhoging van de droogtemperatuur van 20 °C naar 105 °C, heeft op de treksterkte van
de 100% mixed waste en bij 10% Paselli een negatief effect op de treksterkte. Bij 10%
FiberBind heeft de droogtemperatuur een klein positief effect op de treksterkte.
FiberBind heeft sowieso een positief effect op de treksterkte.
Verhoging van de droogtemperatuur heeft een positief effect op de berststerkte bij zowel de
100 % mixed waste als bij 10% Paselli en bij 10 % FiberBind. Het effect van de verhoging
van de droogtemperatuur is het grootst bij 10% FiberBind.
FiberBind heeft een grotere invloed op de toename van de berststerkte dan Paselli, ook al bij
een droogtemperatuur van 20 °C.
Een hogere droogtemperatuur heeft op de oppervlaktesterkte van de 100% mixed waste
geen invloed. Als er 10 % Paselli is toegevoegd aan de mixed waste, is de droogtemperatuur
wel van invloed op de oppervlaktesterkte. Deze neemt af bij een hogere droogtemperatuur.
De droogtemperatuur heeft, als er 10% FiberBind is toegevoegd aan de mixed waste geen
invloed op de oppervlaktesterkte.
De oppervlaktesterkte is bij 10% FiberBind hoger dan bij 10% Paselli bij een
droogtemperatuur van 20 °C. FiberBind heeft een positief effect op de oppervlaktesterkte.
Pagina 9 van 21
Rapportage Aardappelvezel als gedeeltelijke vervanger van vezelgrondstoffen in kartonfabricage
Paselli heeft een kleiner positief effect op de oppervlaktesterkte maar dan moet de
droogtemperatuur niet hoog zijn.
Overall resultaat onderzoek 2
FiberBind
Verhoging van de droogtemperatuur van 20°C naar 105 °C heeft, als er 10% FiberBind aan
de mixed waste is toegevoegd, een positieve invloed op de opdikkendheid, treksterkte en
berststerkte. Op de oppervlaktesterkte heeft de verhoging van de droogtemperatuur geen
invloed als er 10% FiberBind is toegevoegd. De stijfheid wordt negatief beïnvloed bij
verhoging van de droogtemperatuur als er FiberBind is toegevoegd.
Paselli
Verhoging van de droogtemperatuur van 20°C naar 105 °C heeft, als er 10% Paselli aan de
mixed waste is toegevoegd, een positief effect op de Berststerkte, de opdikkendheid en de
Stijfheid. De verhoging van de temperatuur heeft een negatief effect op de
oppervlaktesterkte en de treksterkte als er 10% Paselli is toegevoegd.
Verhoging van de droogtemperatuur van 20°C naar 105 °C heeft dus voor een aantal
mechanische eigenschappen een positief effect. Dit is waarschijnlijk te verklaren doordat er
nog zetmeel in beide aardappelvezelproducten zit. Dit zetmeel zorgt voor een versterkend
effect en wordt werkzaam bij hogere droogtemperaturen.
Samenstelling
testmonsters
Droog
temperatuur
(⁰C)
Gram
gewicht
(g/m2)
Stijfheid
L’Homargy
(mm)
Opdikkend
heid
Treksterkte
(kN/m)
Berststerkte
(kPa)
Oppervlakte
sterkte
DWT
100% mixed waste
100% mixed waste
90% mw + 10% Paselli
90% mw + 10% Paselli
90% mw + 10% FiberBind
90% mw + 10% FiberBind
105
20
105
20
105
20
227
228
230
224
224
228
63
64
64
63
63
64
183
176
196
184
174
165
4,61
5,19
4,59
5,07
5,65
5,55
262
245
284
260
345
303
3
3
3
5
6
6
Tabel 5: resultaten onderzoek 2
mw = mixed waste
Zie voor de grafieken Bijlage B: Grafieken onderzoek 2.
4.3
Onderzoek 3
Bij onderzoek 3 is er een vergelijking gemaakt tussen de gedroogde
aardappelvezelproducten FiberBind en Paselli en de verse aardappelvezels. Zie figuren C1
t/m C6 in bijlage C.
Toevoeging van FiberBind, Paselli, verse aardappelvezel of houtmeel verlaagt de
ontwateringssnelheid. Het lijkt hierbij dat er maar een beetje toegevoegd hoeft te worden,
zo’n 6 %, om invloed te hebben op de ontwatering. Meer toevoegen geeft geen verdere
verlaging van de ontwatering. Verse aardappelvezel gedraagt zich niet anders dan de droge
vormen.
Pagina 10 van 21
Rapportage Aardappelvezel als gedeeltelijke vervanger van vezelgrondstoffen in kartonfabricage
Ook bij de stijfheid gedraagt de verse aardappelvezel zich niet anders dan de gedroogde
versies. Er is geen tot nauwelijks invloed op de stijfheid bij toevoeging van een van de
vezelproducten.
De verse aardappelvezels verlagen de opdikkendheid in kleine mate. Paselli en houtmeel
verhogen de opdikkendheid. FiberBind heeft nauwelijks invloed op de opdikkendheid.
De treksterkte wordt verhoogd door toevoegen van verse aardappelvezel. De treksterkte
neemt verder toe bij hogere concentraties verse aardappelvezels. De treksterkte neemt meer
toe dan bij toevoegen van de droge aardappelproducten.
De berststerkte neemt iets toe bij hogere concentraties verse aardappelvezels. Deze
toename is iets meer dan bij de andere aardappelvezelproducten.
Toevoegen van verse aardappelvezels resulteert in een toename van de oppervlakte sterkte.
De andere toevoegingen, uitgezonderd FiberBind, hebben geen invloed op de
oppervlaktesterkte. FiberBind laat de oppervlaktesterkte ook toenemen maar bij de verse
aardappelvezels is deze toename groter.
Samenstelling testmonsters
100% mixed waste
94% mw + 6% FiberBind
88% mw + 12% FiberBind
94% mw + 6% Paselli
88% mw + 12% Paselli
97% mw + 3% verse a’vezel
94% mw + 6% verse a’vezel
88% mw + 12% verse a’vezel
97% mw + 3% houtmeel
100% mixed waste
Ontwatering
(s)
9
7
6
6
6
8
6
6
7
8
Gram
gewicht
(g/m²)
169
170
168
169
169
169
168
171
172
168
Stijfheid
Opdikkend
Kodak Pathé
heid
(mm)
56
187
56
183
55
188
56
197
56
211
55
182
56
182
56
180
56
198
56
181
Trek
sterkte
(kN/m)
3,22
3,58
3,33
3,12
2,74
3,45
3,61
3,90
3,03
3,17
Berst
sterkte
(kPa)
188
201
192
186
179
195
198
209
169
181
Oppervlakte
sterkte
DWT
2
3
2
4
2
Tabel 6: resultaten onderzoek 3
mw = mixed waste, a’vezel = aardappelvezel
Overall resultaat onderzoek 3
Het toevoegen van verse aardappelvezels heeft een grotere positieve invloed op de
verschillende eigenschappen van karton dan de gedroogde versies. Zowel de treksterkte, de
berststerkte als de oppervlaktesterkte neemt meer toe bij toevoeging van verse
aardappelvezels dan bij toevoeging van Paselli of FiberBind. Op opdikkendheid heeft verse
aardappelvezel geen invloed. De ontwatering wordt sneller bij toevoegen van verse
aardappelvezels maar niet meer dan bij toevoegen van Paselli of FiberBind.
Zie voor de grafieken Bijlage B: Grafieken onderzoek 2.
Pagina 11 van 21
Rapportage Aardappelvezel als gedeeltelijke vervanger van vezelgrondstoffen in kartonfabricage
5.
Overall discussie
Door het toevoegen van aardappelvezelproducten kunnen de mechanische eigenschappen
van karton verbeterd worden. Niet alle eigenschappen worden in dezelfde mate verbeterd
door de verschillende aardappelvezelproducten. Het lijkt erop dat de verse aardappelvezels
een grotere verbetering van de mechanische eigenschappen laat zien dan de gedroogde
aardappelvezelproducten. Van de gedroogde aardappelvezelproducten heeft FiberBind een
grotere invloed op de verbetering van de mechanische eigenschapen dan Paselli. De
aardappelvezel is te gebruiken als vezel en gedraagt zich niet als vulstof in de
kartonfabricage.
6.
Conclusie
Bij gedeeltelijke vervanging van de vezels in de mixed waste door aardappelvezelproducten,
gedragen de aardappelvezelproducten zich als vezels en niet als vulstof.
Zowel de droge aardappelvezelproducten KMC FiberBind 400, PaselliTM FP als de verse
aardappelvezels kunnen bij gedeeltelijke vervanging van vezels in een mixed waste, een
verbetering geven van de mechanische eigenschappen van karton. Tevens blijkt dat bij
gedeeltelijke vervanging van vezels van een mixed waste door aardappelvezelproducten er
een verbetering van de ontwatering optreedt bij de bladvorming. In sommige gevallen wordt
een verhoging van de opdikkendheid geconstateerd.
Het toevoegen van verse aardappelvezels laat hierbij een grotere verbetering in de
mechanische eigenschappen zien dan de gedroogde aardappelvezelproducten.
Het zou dus mogelijk moeten zijn een aardappelvezelproduct met succes in te zetten voor de
productie van diverse liner- en kartonproducten met betere (mechanische) eigenschappen.
7.
Aanbevelingen
Het verse aardappelvezelproduct heeft als voordeel dat het product schoon/zuiver is en niet
meer in een pulver hoeft worden opgeslagen, maar waarschijnlijk in een eenvoudige
installatie kan worden aangemaakt voor toevoeging aan de vezelstofstroom dicht bij de
productiemachine.
Niet onderzocht maar wel belangrijk zijn de retenderende eigenschappen van een
aardappelvezelproduct. De vezels zijn namelijk klein t.o.v. de houtvezel en het is de vraag of
ze (genoeg) negatieve lading bezitten om te kunnen “werken” met de toegepaste
retentiemiddelen.
Als er bekend is wat de eisen zijn die aan de mechanische eigenschappen gesteld worden,
kan er gericht gezocht worden naar het juiste aardappelvezelproduct en de juiste
concentratie die hiervoor nodig is.
Om een overall plaatje te krijgen van de bruikbaarheid van de aardappelvezelproducten
moeten ook de volgende zaken nog onderzocht worden:
- De economische mogelijkheden van de verse aardappelvezels.
- Beschikbaarheid: Avebe zet nu vrijwel alle natte aardappelvezel af binnen de
voederindustrie. Dit is op jaarbasis 350.000 tot 400.00 ton tegen ca €30,00 per ton.
Pagina 12 van 21
Rapportage Aardappelvezel als gedeeltelijke vervanger van vezelgrondstoffen in kartonfabricage
Bijlage A: Grafieken onderzoek 1.
ontwatering
11
ontwatering (s)
10
9
8
7
6
5
100 % mixed
waste
11,0 %
FiberBind
7,0 %
FiberBind
3,5 %
FiberBind
11,0 % Paselli
7,0 % Paselli
3,5 % Paselli
100 % mixed
waste
Sam enstellig testm onster
Figuur A1: Ontwatering, onderzoek 1
Stijfheid
65
Stijfheid l"Hormagy (mm)
64
63
62
61
60
59
58
57
56
55
54
100 % mixed
waste
11,0 %
FiberBind
7,0 %
FiberBind
3,5 %
FiberBind
11,0 % Paselli
7,0 % Paselli
3,5 % Paselli
100 % mixed
waste
Sam enstelling testm onsters
Figuur A2: Stijfheid, onderzoek 1
Pagina 13 van 21
Rapportage Aardappelvezel als gedeeltelijke vervanger van vezelgrondstoffen in kartonfabricage
Opdikkendheid
220
210
Opdikkendheid
200
190
180
170
160
150
140
100 % mixed
waste
11,0 %
FiberBind
7,0 %
FiberBind
3,5 %
FiberBind
11,0 % Paselli
7,0 % Paselli
3,5 % Paselli
100 % mixed
waste
Sam enstelling testm onsters
Figuur A3: Opdikkendheid, onderzoek 1
Treksterkte
5
Treksterkte (kN/m)
4,5
4
3,5
3
2,5
100 % mixed
waste
11,0 %
FiberBind
7,0 % FiberBind
3,5 % FiberBind
11,0 % Paselli
7,0 % Paselli
3,5 % Paselli
100 % mixed
waste
Sam enstelling testm onsters
Figuur A4: Treksterkte, onderzoek 1
Pagina 14 van 21
Rapportage Aardappelvezel als gedeeltelijke vervanger van vezelgrondstoffen in kartonfabricage
Berststerkte
350
Berststerkte (kPa)
300
250
200
150
100 % mixed
waste
11,0 %
FiberBind
7,0 % FiberBind
3,5 % FiberBind
11,0 % Paselli
7,0 % Paselli
3,5 % Paselli
100 % mixed
waste
Sam enstelling testm onsters
Figuur A5: Berststerkte, onderzoek 1
Pagina 15 van 21
Rapportage Aardappelvezel als gedeeltelijke vervanger van vezelgrondstoffen in kartonfabricage
Bijlage B: Grafieken onderzoek 2.
Invloed droogtem peratuur op stijfheid
65
20 C
64
105 C
63
62
Stijfheid
61
60
59
58
57
56
55
54
100% mixed
waste
10% Paselli
10% FiberBind
Sam enstelling testm onsters
Figuur B1: Invloed droogtemperatuur op stijfheid, onderzoek 2
Invloed droogtem peratuur op opdikkendheid
220
20 C
210
105 C
opdikkendheid
200
190
180
170
160
150
140
100% mixed
10% Paselli 10% FiberBind
waste
samenstelling testmonsters
Figuur B2: Invloed droogtemperatuur op opdikkendheid, onderzoek 2
Pagina 16 van 21
Rapportage Aardappelvezel als gedeeltelijke vervanger van vezelgrondstoffen in kartonfabricage
Invloed droogtem peratuur op treksterkte
6
5,5
20 C
105 C
Treksterkte kN/m
5
4,5
4
3,5
3
2,5
100% mixed
waste
10% Paselli
10% FiberBind
sam enstelling testm onsters
Figuur B3: Invloed droogtemperatuur op treksterkte, onderzoek 2
Invloed droogtemperatuur op berststerkte
350
330
310
20 C
105 C
Berststerkte kPa
290
270
250
230
210
190
170
150
100% mixed waste
10% Paselli
10% FiberBind
Sam enstelling testm onsters
Figuur B4: Invloed droogtemperatuur op berststerkte, onderzoek 2
Pagina 17 van 21
Rapportage Aardappelvezel als gedeeltelijke vervanger van vezelgrondstoffen in kartonfabricage
Invloed droogtemperatuur op oppervlaktesterkte
7
Oppervlaktesterkte
6
20 C
105 C
5
4
3
2
1
0
100% mixed
10% Paselli
10% FiberBind
waste
Samenstelling testmonsters
Figuur B5: Invloed droogtemperatuur oppervlaktesterkte, onderzoek 2
Pagina 18 van 21
Rapportage Aardappelvezel als gedeeltelijke vervanger van vezelgrondstoffen in kartonfabricage
Bijlage C: Grafieken onderzoek 3.
Ontwatering
11
Onwatering (s)
10
9
8
7
6
5
100% mixed
waste
3% houtmeel
12% verse
a'vezel
6% verse
a'vezel
3% verse
a'vezel
12% Passelli
6% Passelli
12%
FiberBind
6%
FiberBind
100% mixed
waste
Sam enstelling testm onsters
Figuur C1: Ontwatering, onderzoek 3
Stijfheid
65
64
63
62
Stijfheid
61
60
59
58
57
56
55
54
100% mixed
waste
3% houtmeel
12% verse
a'vezel
6% verse
a'vezel
3% verse
a'vezel
12% Passelli
6% Passelli
12% FiberBind
6% FiberBind
100% mixed
waste
Sam enstelling testm onsters
Figuur C2: Stijfheid, onderzoek 3
Pagina 19 van 21
Rapportage Aardappelvezel als gedeeltelijke vervanger van vezelgrondstoffen in kartonfabricage
Opdikkendheid
220
210
Opdikkendheid
200
190
180
170
160
150
140
100% mixed
waste
3% houtmeel
12% verse
a'vezel
6% verse
a'vezel
3% verse
a'vezel
12% Passelli
6% Passelli
12% FiberBind
6% FiberBind
100% mixed
waste
Sam enstelling testm onsters
Figuur C3: Opdikkendheid, onderzoek 3
Treksterkte
6
Treksterkte (kN/m)
5,5
5
4,5
4
3,5
3
2,5
100% mixed waste
3% houtmeel
12% verse a'vezel
6% verse a'vezel
3% verse a'vezel
12% Passelli
6% Passelli
12% FiberBind
6% FiberBind
100% mixed waste
Sam enstelling testm onsters
Figuur C4: Treksterkte, onderzoek 3
Pagina 20 van 21
Rapportage Aardappelvezel als gedeeltelijke vervanger van vezelgrondstoffen in kartonfabricage
Berststerkte
350
330
Berststerkte (kPa)
310
290
270
250
230
210
190
170
150
100% mixed
waste
3% houtmeel
12% verse
a'vezel
6% verse
a'vezel
3% verse
a'vezel
12% Passelli
6% Passelli
12% FiberBind
6% FiberBind
100% mixed
waste
Sam enstelling testm onsters
Figuur C5: Berststerkte, onderzoek 3
Oppervlaktesterkte
7
6
Oppervlaktesterkte
5
4
3
2
1
0
100% mixed
waste
12% verse
a'vezel
12% Passelli
12% FiberBind
100% mixed
waste
Sam enstelling testm onsters
Figuur C6: Oppervlaktesterkte, onderzoek 3
Pagina 21 van 21

Download Report