Evaluation of Extractive Substances in Branch Knotwood: Opportunities for Lignan Extraction and Industrial Utilization in SCA’s Wood Processing Units

Sammanfattning

Kvistnötter, det vill säga den del av trädet där stammen förgrenar sig ut till en kvist, är generellt oönskade vid massa- och papperstillverkning eftersom de försämrar massans kvalitet. Lignaner är en grupp extraktämnen som förekommer i stora mängder i grankvistnötter. Huvudkomponenten av lignanerna, hydroxymatairesinol (HMR), har blivit en synnerligen uppmärksammad molekyl till följd av dess starka antioxidativa egenskaper, samt positiv effekt på vissa cancertyper. Att separera kvistnötter från sållade överstora flisfraktioner från sågverk och massabruk skulle inte bara underlätta massaproduktionen, utan även möjliggöra utnyttjandet av kvistnötternas värdefulla extraktämnen. Målet med denna studie är att uppskatta mängden kvistnötter samt identifiera möjligheter att separera dem från processflöden från olika enheter inom SCA (Svenska Cellulosa Aktiebolaget). Studien syftar även till att analysera koncentrationen av extraktivämnen, främst lignaner, i kvistnötterna samt att utvärdera utfällning av lignaner i industriell skala. Kvistnötsmaterialet separerades från den vanliga stamveden i de överstora träflisbilarna och analyserades med GC-FID. Analysen visade att kvistnötter från Tunadals sågverk hade de högsta lignanhalterna; 5,1 vikt%, medan kvistnötter från Östrands, Munksunds och Ortvikens massabruk hade betydligt lägre koncentrationer; mellan 0,4 vikt% and 1,9 vikt%. Studien visade även att lignan kan isoleras från kvistnötsextrakt som en utfällning bestående av ett komplex med lignan kristalliserat med kaliumacetat. Utifrån de uppmätta lignanhalterna, information om enheternas råvarukonsumtion, samt en rad antaganden, så uppskattades det att 500 ton lignan och 270 ton ren HMR kan utvinnas från de studerade SCA-enheterna årligen. Genom effektivt utnyttjande av biomassan kan således de oönskade kvistnötterna förvandlas till värdefulla och användbara resurser.