Halmcellulosa och halmpapp

Halmcellulosa och halmpapp.

Föredrag, hållet vid Sveriges allmänna lantbrukssällskaps årsmöte den 6 nov. 1919 av ingeniör Alf. Larson.

Konsten att använda strå till pappersmassa var känd i Kina för c:a 2000 år sedan, i Europa bör]ade först i mitten av 1700-talet sådan att tillverkas av halm, först genom kokning med kalklösning med följande malning av kokgodset, sedan genom kokning med lut av soda eller pottaska. Med tidningspressens stigande betydelse och det därmed växande behovet av billigt papper måste andra råvaror för pappersmassa sökas, och detta

ledde till användningen av trä för detta behov. Så uppstod dels den mekaniska pappersmassan genom vedens slipning mot roterande stenar och dels den kemiska massan genom vedens behandling med kemikalier. Av de kemiska metoderna framkom först den alkaliska, numera utvecklad till den s. k. sulfatmetoden, men som det numera arbetas på att frångå för en förbättrad återupptagen ren alkalimetod och senare sulfitmetoden.

Av dessa tillverkningssätt har endast den rena alkalimetoden tillämpning på föreliggande diskussionsämne.

I Sverige anlades de första träcellulosafabrikerna enligt alkalimetoden vid Delary och Vermbol åren 1870 och 1871. Det till flis fördelade träet kokades med en svag natronlösning under tryck. Sedan infördes natriumsulfat i fabrikationnen som ersättare för en del av natronet, den del, som icke

kunde återvinnas vid kokningen. Såväl den s. k. sulfat- som sulfitcellulosatillverkningen har utvecklats till en storlek och en betydelse för landet, som ingen tänkte sig vid dessa fabrikationers början, och cellulosaexporten har antagit väldiga dimensioner, så att den näst den av trävaror blivit vårt största bytesmedel med utlandet, då vi inräkna däri även den mekaniska massan. Från en export under femårsperioden 1881 – 1885 med 10,979 ton uppgick den I914 till 8oo,483 ton med ett värde av 97,3 mill. kronor, 1915 till 871892 ton, värda 111,3 mill. kr., 1916 till 869,762 ton värda 192,9 mill kr. och I917 till 619,729 ton, värda 188 mill. kr.

Den nuvarande kapaciteten hos våra trämassefabriker, inklusive träsliperierna, är c:a 1,3 mill. ton med ett värde enligt nuvarande höga priser av över en halv milliard kronor, varav framgår att eventuella halmmassefabriker få en mäktig konkurrent att tävla med. A andra sidan betyda några tusen eller tom några tiotal tusen ton halmmassa så litet i konkurrensen med trämassan att storleken av fabrikationen av denna icke bör verka avskräckande.

Klart är att en så stor tillverkning skall taga hårt på landets skogar och att träpriset därför stegrats. Detta var fallet redan före kriget, men under och efter detta har det ännu hastigare gått i höjden, så att kostnaden för veden till 1 ton sulfatmassa har stigit från c:a 43 kr. år 1914 till c:a 150 kr 1919.

Härtill är dock att bemärka att större delen av virket för pappersmassa är toppar och annat mindervärdigt virke, sågverksavfall m. m., och där prima virke användes har årsproduktionen därav per hektar betydligt uppdrivits genom bättre skötsel och raskare omloppstid, varför den nationalekonomiska vinsten av trämassefabrikationen är kollosal. Till följd av bränslebristen med mycket stor ökad användning av trä till bränsle samt bränslekommissionens tillvägagående har som sagt vedpriset under de sista fem åren uppdrivits till det tredubbla.

Innan trä blev den viktigaste råvaran för pappersmassa, användes här i landet jämte lump även höstsädshalm till vissa papperssorter, och de äldre av oss komma nog ihåg det s. k. halmpapperet från vår skoltid. Den sönderskurna halmen kokades med kalkmjölk och den så erhållna massan ”kollrades”, d. v. s. maldes sönder på en sorts malningsinrättning, som går under namnet ”kollergång”. Även i utlandet funnos och finnas ännu många sådana fabriker. Här nedlades de så gott som helt och hållet med det att trämassa kom i marknaden. I Sverige känner jag blott till ett pappersbruk, som för simplare omslagspapper ända tills de sista åren använt sådan halmmassa i blandning med trämassa.

Med alkalimetodens införande uppstodo i Tyskland, Holland, Frankrike m. f l. länder halmcellulosafabriker, i vilka halmen bearbetades med natronlut ungefär på samma sätt, som i de första fabrikerna för kemisk trämassa. Under kriget, då bristen på kreatursfoder var stor i de blockerade länderna, byggdes i Tyskland flera fabriker för tillverkning av en sorts kraftfoder av halm, i huvudsak på samma sätt som vid tillverkning av cellulosa enligt alkalimetoden. Skillnaden bestod i att övertrycket vid kokningen hölls lågt, knappast något, i st. f. annars 5 – 6 kg. och med ett utbyt.e av 50 – 55 proc. massa i st. f. 40– 42 proc. Dessa fabriker torde nu så gott som alla komma att omläggas för beredandet av cellulosa för pappers-tillverkning enligt detaljanordningar av vår landsman doktor Rinman.

Den halmcellulosa, som erhålles enligt alkalimetoden, är till sina egenskaper något skild från på samma sätt framställd trämassa. Den är ej så stark och långfibrig, men till finare papper, såsom vitt skrivpapper och för papper till bättre boktryck, är den värdefullare än trämassa och betalas också högre, så att när s. k. lättblekt sulfitmassa nu kostar c:a 450 kr. per ton bör halmcellulosa betalas med c:a 550 kr. per ton. Angående utbytet av cellulosa, så ger fullt torr ved c:a 36 proc. i vikt lätt-blekt sulfatmassa, medan lufttorr halm med c:a 12 proc. vatten ger 40 – 42 proc. lufttorr cellulosa med c:a 10 proc. vatten. Med kännedom om att i utlandet fabriker för halmcellulosa finnas, vilka åtminstone före kriget buro sig gott, uppstod tanken på att inrätta sådana även hos oss, en sak som något år före 1910 varit ifrågasatt vid Ljungby i Småland, men då ej ledde till resultat. Nu har som bekant under trycket av bristen på brödsäd en strävan gjort sig gällande att öka produktionen därav, så att vi skulle bliva oberoende av brödsädesimport. Därmed bleve också halmens tillgodogörande en viktig

faktor för bärigheten av brödsädesproduktionen så att halmutfordring eller till strö. Hittills torde vår mest höstsädes-producerande provins, Skåne, ej haft något överskott av höstsädeshalm, vilken det för tillverkning av halmcellulosa uteslutande är fråga om. Ett år har kanske lämnat något överskott, som då stackats till reserv för ett annat år med underskott av halm. Skåne har t. o. m. vissa år köpt något halm från andra provinser.

De landskap, som kunna antagas hava eller få något överskott av halm med hittills varande produktion av höstsäd, torde vara Skåne, Småland, Västergötland, Östergötland, Västmanland och Gotland.

År 1914 1915 1916 1917 1918 1919

Medeltal 372355 193380 112614 186576 44223 38470

Högsta variation 15.5% 12.7% 7.7% 11.4% 34.6% 5.5%

Den minsta självständiga fabrik, som det skulle löna sig att bygga för halmcellulosa, bör enligt fackmäns utsago vara för 3000 ton cellulosa, motsvarande efter ett utbyte av 40 proc. av den lufttorra halmen, 7500 ton halm, alltså en kvantitet, som är blott c:a 2 proc. av Skånes, 4 proc. av Västergötlands, 3,9 proc. av Smålands, c:a 3,8 proc. av Östergötlands, Västmanlands och Gotlands skörd tillsammans. Halmmassefabriker skulle därför kunna tänkas anläggas i Skåne, Småland, Västergötland och Östergötland, till vill en sistnämnda provins då Västmanlands och Gotlands halmöverskott skulle sändas. Halmåtgången för en liten fabrik utgör ju som av det nyss sagda framgår en så liten del av halmproduktionen att den föga skulle märkas i de resp. landskapens foderstater, även med samma sädesodling, som fanns under krigsåren och som icke var större än den vanliga, vissa år t. o. m. mindre. Genom ökad användning av torvströ så skulle också en del halm bliva över för cellulosatillverkning, och betalningen för halmen skulle täcka kostnaden för torvströet. Bättre och mera gödsel skulle därigenom erhållas.

I Tyskland fraktades före kriget halm till en halmmassefabrik,ända till 300 km. Med nuvarande höga järnvägsfrakter i Sverige bör naturligtvis en eventuell fabrik förläggas så att transportcn blir så liten som möjligt.

En sådan självständig fabrik kostade före kriget, inklusive anläggning för utvinnande av biprodukter, 800000– 900000 kr, nu 2 – 2,5 mill. kronor. En halmcellulosafabrik kan arbeta självständigt, dvs utan tillhörande pappersfabrik, enär halmcellulosan är lättsåld, även för cxport. Antages en fabrik förlagd till Skåne, torde Klippans pappersbruk där vara avnämare till cellulosan. En fördel för avsättningen till en närbelägen pappersfabrik vore att cellulosan då kunde säljas våt, Varigenom besparing i anläggningskostnad kunde göras. Vidare skulle denna utgift kunna nedbringas genom att använda redan befintliga byggnader i en nedlagd annan fabrik, varom i detta speciella fall talats, ävensom genom att köpa apparater från en nedlagd sulfatfabrik – sådana ha nämligen erbjudits. I det följande räknas dock icke härmed, utan med en fullständigt nybyggd fabrik.

Det torde här böra nämnas, att under kriget det i England till papper mycket använda espartoggräset med gott resultat delvis ersatts med halm, på grund av svårigheter att erhålla esparto. Vidare att halmmassefabriker enligt natronmetoden icke alstra den svåra lukt, som sulfatcellulosatillverkning av trä förer med sig.

För tillverkningen av halmcellulosa skäres halmen på hackelsemaskin. Då finaste massa skall erhållas, måste lederna på halmen avlägsnas, vilket sker medels en blåsningsapparat. Sedan kokas halmen med svag natronlut under tryck. Efter kokningen och massans tvättning uppsamlas luten och inkokas till torrhet samt torrdestilleras, då som biprodukter erhållas av höstsädeshalm per kg. färdig cellulosa c:a 25 gr. aceton, c:a 20 gram metylalkohol samt c:a 20 gram olja, vilken senare kan användas som brännolja för motorer, varefter återstoden efter torrdestilleringen ånyo användes för ny kokning o. s. v. Visserligen fås vid tillverkning av natroncellulosa av trä c:a 40 gram aceton, c:a 40 gram metylalkohol och c:a 100 gram olja per kg cellulosa, således betydligt mera än av halm, varförutom luten efter halmkokningen blir mera kiselsyrehaltig än efter trä, så att kiselsyran emellanåt måste avlägsnas ur luten. Härigenom uppkomma dels ökade kostnader för lutens tillgodogörande och minskade inkomster av biprodukter, men å andra sidan är halmcellulosan mera värd än träcellulosa, vilket uppväger de nämnda ökade kostnaderna.

År 1918 utgavs av Svenska cellulosaföreningen en festskrift om ”Den svenska cellulosaindnstriens utveckling och nationalekonomiska betydelse”. Däri meddelas bl. a. att kostnaderna i medeltal vid ett visst antal fabriker för tillverkning av 1 ton sulfatcellulosa vore 115,31 kr., vari träet ingick med 43,00 kr., bränsle och kraft med 15,93 kr., arbetslöner med kr. 18,31 kr. och övriga kostnader med 37,98 kr. Sedan dess hava alla dessa kostnader betydligt ökats, så att enligt en framstående fackmans utsago de böra beräknas som följer i runda tal pr ton cellulosa :

Massaved 2.5 ton

Bränsle och kraft med ett kolpris av 100 kr. per ton och 800 kg kol per ton massa ..........

Kemikalier och kalksten

Material och underhåll

Filtar, viror, remmar, slangar, packningar...

Smörjoljor, trassel, emballagetråd

Arbetslöner..............................................................

Administration ........................................

Hyror, brandförsäkringar, skatter, räntor och diverse .................................................................

Avskrivningar

150: –

8o: –

22: –

10: –

2: – –

3: –

50: –

5: –

17: –

10: –

-------------

Summa per ton cellulosa

350: –

Då halm ger minst samma utbyte som trä, kan i denna beräkning 2,5 ton trä ersättas med samma vikt halm, d. v. s. att 2,5 ton lufttorr halm vid fabriken kan betalas med 150 kronor eller 1 kg. halm med 6 öre. Högre torde den i allmänhet ej kunna betalas som foder eller strö, även om något öre avdrages för frakt och kostnaden for hoppressning till balar för transporten. Då nu halmcellulosa bör betinga ett salupris f. n. av ca. 550 kr. per ton, återstår alltså en vinst av ca. 200 kr. per ton, eller på 3000 tons tillverkning 600000kr., utgörande 24 % på ett kapital av 2,5 mill. kr.

Även om denna beräknade vinst skulle nedsättas ansenligt, vilket försiktigtvis alltid bör göras vid sådana beräkningar som den här anförda, får ihågkommas att här icke räknats med någon inkomst av biprodukterna, och att denna blir betydande framgår av det förut sagda.

Vattenbehovet för en sådan fabrik blir, då tillverkningen kg. blekt massa erfordrar ca. 100 liter vatten, ca. 1000 kbm. per dygn, vilket ju är rätt betydligt. Rinnande vatten torde få anses som nödvändigt för denna tillverkning.

Ett annat sätt vore att endast koka kalkmassa av halmen, och av den så erhållna sämre produkten tillverka kartongpapp, en stor artikel, vilken hos oss tillverkas av slipad trämassa.

Såväl i Tyskland som i Holland finnas ett tjugutal sådana fabriker i vardera landet. Hollands 20 halmkartongfabriker äro kooperativa företag av jordbrukarna, och fabrikationen skötes av en verkmästare. Dessa fabriker äro i regel inrättade för en dagsproduktion av 50 ton kalkkokad massa. Utbytet av kartongmassa är 8o % av den lufttorra halmens vikt, således ca. dubbelt så stort som av halmcellulosa. Kalkåtgången är 55 kg. osläckt kalk pr ton förarbetad halm, kolförbrukningen 700 – 800 kg. per ton massa. Arbetstrycket i kokarna är 3 kg., och ett kokskift inkl. fyllning och tömning av kokarna tager 5 timmar. Vattenåtgången är mindre än för halmcellulosa. I Holland är det svårare att reglera vattenavloppet än hos oss, varför vattnet där går runt, medförande mindre åtgång. Ej heller fordras så rent vatten, som när cellulosa skall tillverkas. Inga biprodukter förekomma, liksom ej heller någon bearbetning och återvinning av koklut, ej heller blekeri för massan.

En kartongfabrik kostar inkl. pappmaskin ej mera än en cellulosafabrik för samma mängd förarbetad halm. Med förutnämnt utbyte av kartongmassa erhålles alltså av samma halmmängd, som förut beräknats och som var 7500 ton per år, 6000 ton kartongmassa i stället för 3000 ton halmcellulosa, 6000 ton kartongmassa är en lagom kvantitet för en kartongmaskin.

Vidare har man den obestridliga fördelen att få fram en produkt, som går direkt till konsumenten och icke som vid cellulosatillverkningen ett halvfabrikat, som måste bearbetas vidare i en annan fabrik, innan den går till allmänheten. Men å andra sidan måste halmkalkmassa konkurrera med vår billiga slipmassa, som hos oss utgör råvaran för kartongpapp, vilken dock lärer bliva bättre av halm än av slipmassa. Skälen för och emot halmkartongtillverkningen böra nog ingående prövas.

Att göra någon beräkning av kostnaden för halmkartong är svårare än för halmcellulosa, eftersom här i landet ej finnes erfarenhet om den förra. Jag har emellertid av en fackman, som arbetat i tyska och holländska fabriker, fått prisuppgifter, vilka skulle visa att 1 ton halmkartongpapp skulle kosta i tillverkning ca. 300 kr. Priset här i Sverige för slipmassekartong uppgives vara 550 – 600 kr. pr ton. Vinsten skulle då bliva mycket stor, ca. dubbelt så stor som för halmcellulosa, men däremot måste jag reservera mig av anfört skäl. I alla händelser torde saken böra noggrannare utredas än vad jag här kunnat göra, då jag haft för liten tid på mig därför. Ingenjör Schmitz i firman Torsten Samson här i Stockholm lämnar erforderliga utredningar därom.

Under de sista åren har, som känt är, rapsodling ånyo upptagits i Skåne efter att ha legat nere under många år. Rapshalm har intet värde som foder eller som strö, utan har bränts upp i lokomobil eller använts för täckning av rotfrukter och dylikt. Under förra året besåddes i Skåne ca. 1500 hektar med höstraps. I år lärer tyvärr rapssådden ej uppgå till mera än några hundra hektar. Under krigsåren torde bristen på fett både till mat och för industriella ändamål hava varit det svåraste kristidssymptomet, och fettpriserna stego oerhört, till det 20-dubbla mot före kriget. Denna för oss svåra fettbrist förde tanken på önskvärdheten av att denna för oss förde tanken på önskvärdheten av att om möjligt få en bestående inhemsk odling av fettväxter, varför alla faktorer, som kunde bidraga till säkerställande härav, borde tillgripas. Sveriges Kemiska Industrikontor lät därefter utföra en undersökning om den värdelösa rapshalmens duglighet för cellulosaberedning, och försök härmed utfördes dels på laboratoriet av Doktor Rinman och dels i större skala vid Strömsnäs bruks cellulosafabrik. Resultatet blev över förväntan gott, så att det kan sägas att rapshalmen ger ungefär lika stort cellulosautbyte som höstsädshalm eller trä och därtill en massa, som är minst lika god som halmmassa, varförutom av biprodukterna aceton och metylalkohol erhöllos ca. 50% större utbyte än av halm. Dessa biprodukter äro även lättsålda till nu gällande höga pris, så att en enda utländsk större fabrik kan köpa hela Sveriges produktion därav. I Tyskland, där mycket raps odlas, kommer rapshalmen hädanefter att användas jämte sädeshalm för cellulosa- beredning.

En hektar rapsodling lärer giva c:a 3,5 ton rapshalm. Efter ett pris av 5 öre netto för rapshalmen till odlaren, alltså efter samma pris som beräknats för höstsädshalm med avdrag av 1 öre pr kg. för fraktkostnader m.m., skulle alltså 1 hektar raps lämna 175 kr. för halmen, vilket ju vore ett avsevärt tillskott i vinst för rapsodlaren. För en cellulosafabrik för 3000 tons produktion skulle, om endast rapshalm tänktes använd, erfordras 7500 ton rapshalm, motsvarande en odling av 2150 hektar raps, således icke mera än ca. 50% större än vad den var förra året. Nu har visserligen priset å rapsfrö gått ner och lärer nu vara c:a 60 öre per kg., och ytterligare prisfall kan måhända förutsättas. Men så lärer säkerligen komma att inträffa även för vete och råg, liksom det skett för rotfrukter. Visserligen lära omkostnaderna för rapsodling vara högre än för t .ex. vete, men förutnämnda plus av 175 kr. per hektar för rapshalmen torde betäcka dem rikligt. Och med en normal skörd av ca. 1800 kg. rapsfrö pr hektar finge priset på detta gå ner ganska lågt, om nettoavkastningen ej skulle bliva större än för vete, även med den skörd därav som erhålles i Skåne. Med, låt oss säga, 35 öre per kg. rapsfrö, som var det ungefärliga priset närmaste åren före kriget, erhålles med nämnda avkastning av frö och halm 805 kr. brutto per hektar. Det förefaller mig därför som rapsodlingsmöjligheterna här i landet, under förutsättning av att rapshalmen kan betalas som sagt, äro större än vad som antages.

Även ur den synpunkten vore det önskligt om en uttömmande utredning om cellulosa- eller kartongpapptillverkning såväl av höstsäds- som rapshalm bleve gjord. Vid en sådan torde det icke möta hinder att få sakkunnig hjälp av Pappersmassekontoret och av Dr. Rinman, som särskilt ägnat sig åt hithörande frågor samt av förutnämnda firma Samson.