Ljud och ljus avslöjar pappersmassan
En pappersmassa med rätt egenskaper är avgörande för att papperet i slutändan får den kvalitet som eftersträvas. Redan idag finns flera olika tekniker för analys av pappersmassa, men den nya mätteknik som utvecklas vid Luleå tekniska universitet, LTU, ska hjälpa massaindustrin att få ännu bättre kontroll på detaljerna.Sedan år 2003 forskar Torbjörn Löfqvist, vid Eislab och institutionen för systemteknik, på metoden som i stora drag går ut på att belysa massan med korta laserpulser som sprids i massan och samtidigt genererar ultraljud. Det hela är tänkt att ske on-line, under pågående produktion, med en enda apparat som mäter ljud och ljus samtidigt. Några fördelar med den nya mättekniken är att den är snabb – målet är över 1000 mätningar per sekund – och robust så att den tål de tuffa miljöerna i industrin.– Genom att kombinera informationen som ljudet bär med sig med information från det spridda ljuset kan man mäta fler parametrar än med standardinstrument, säger Torbjörn Löfqvist.Mätmodulen, som fortfarande är under utveckling, kan monteras i någon av brukets massaanalysatorer. Väl på plats kommer den inte att göra så mycket väsen av sig, men den som kikar innanför skalet kan se en snabbt blinkande grön laserstråle. En del av varje ljuspuls från lasern genererar ultraljudet som färdas genom pappersmassan, och de fotoner som inte genererar ljud sprids i stället i massan. När ultraljudet och de spridda fotonerna passerat genom massan bestäms ljudets dämpning och hastighet samt ljusets intensitetsförändring och time-of-flight. Med hjälp av specialutvecklade algoritmer dras sedan slutsatser om exempelvis fiber-, fines- samt totalkoncentration. Man kan även använda en del av mätdata för att bestämma fibrernas mekaniska egenskaper.En första version av tekniken provkördes hos Mondi Packaging i Väja-Dynäs förra sommaren. De inblandade drog då slutsatsen att tekniken är värd att utveckla från labbutrustning till färdig produkt. Forskarna vid LTU arbetar nu bland annat vidare med att utveckla de modeller och algoritmer som används för att bestämma fibrernas elastiska egenskaper.Forskarna samarbetar även med instrumenttillverkaren Eurocon Analyzer i Örnsköldsvik och flera norrländska kraftlinerbruk i samverkansprojektet Scope som drivs av Process IT Innovations i Luleå och ska pågå i tre år till.– Det finns ett stort intresse från industrin och i framtiden hoppas jag vi får se tekniken utvecklad till en produkt, säger Torbjörn Löfqvist. Text Marie Granmar