Sulfitprocessen i Hörnefors
-artikel 2
Att tillverka papper har gamla traditioner, och då bland annat ur återvunnen textillump. Den moderna pappersmassaindustrin, med träråvara, tycks ha inletts under 1800-talet. Hörnefors Sulfitfabrik byggdes upp av industrimagnaten Frans Kempe och började koka massa i oktober 1906.
Att ”receptet” i Hörnefors hette ”sulfitmassa” torde ha sin grund i några års erfarenheter från den motsvarande fabriken i Örnsköldsviks (Domsjö), även den byggd av Kempe. I boken Hörnefors historia kan man läsa att det var ”sulfitteknikern” Magnus Hansson som konstruerade processen vid Hörnefors Sulfitfabrik. Hansson hade dessförinnan medverkat i byggandet av Domsjöfabriken. Boken om Hörnefors skrevs av Sven Ingemar Olofsson, var utgiven av Hörnefors kommunalfullmäktige, och trycktes i Umeå 1964.
Bild 1. Hörnefors Sulfitfabrik januari 1982, under sista tidens drift, under ledning av NCB. Notera röret som löper från vänster upp åt höger, i vilket träråvaran i form av flis matade fabriken.
Sulfitmetoden, att kemsikt sönderdela träfiber, var inte så gammal då Hörneforsfabriken startade 1906. Metoden utarbetades av en viss Carl Daniel Ekman år 1871. På nätet kan man läsa intressanta detaljer och även förstå varför det idag är ganska få sulfitfabriker kvar i drift. Sulfitet har idag, i princip, ersatts av sulfatmetoden. Man förstår att den senare ger starkare papper men även att kemikalieåtervinningen är enklare än med sulfitmassa.
Bild 2. I Angerd Karlsson fotoalbum, varifrån bilderna är hämtade, berättas angående denna bild om ”Fabrikens holländeriavdelning". Dessutom ses en "maskin för att blanda kemikalier i massan”. Begreppet ”holländeri” återkommer vi till i texten.
Innan metoder för kemikalieåtervinning hade utvecklats gick stora mängder av så kallad restlut, eller snarare dess aska efter förbränning, ut i Bottenviken. Det har berättats att vikarna i anslutning till Hörnefors var i ganska dåligt skick under fabrikens tidiga epok. Sulfitprocessen har flera undergrupper av kemiska metoder. Man kan tro att Hörnefors Sulfitfabrik använde natriumbas för sin massa. Detta då dess systerfabrik i Domsjö idag lär vara den enda kvarvarande fabrik i världen som använder natrium som bas. Magnesiumbaserad teknik är annars den som erbjuder enklast kemikalieåtervinning, förstår man. Mer om detta återkommer nedan.
Bild 3. I bild ses en till synes välanvänd maskin. Fotot berättar om ett ”Filter i holländeriet”.
Undertecknad kan titulera sig ”maskiningenjör”, innan man förföll till läkaryrket och hjärtkirurgins hantverket. Processindustrin för tillverkning av pappersmassa är snarare kemisk än mekanisk, varför skribenten är ute på hal is även om vissa begrepp kan erinras ur minnet. Angerd Karlsson bilder berättar om ett ”holländeri”. Detta begrepp för tankarna till lump, med andra ord återvunnen textilfiber för papperstillverkning.
Bild 4. Ett foto på en maskin, som säkert gör något bra. Att döma av maskinens form antas att vi befinner oss i ett tidigt steg i massaprocessen. Angerd berättar att fotot är taget från matsalens tak! Kanske är det en gigantisk potatisskalare, eller mer troligt, blekeriet.
När man söker uttrycket ”holländeri” på nätet besannas kopplingen till ”lump”, men lika frekvent talas om mjölkkor. Gav ostarnas Holland upphov till begreppet(?), en bondgård som koncentrerade sig på mjölkproduktion – ett holländeri. I mån holländarna även vara bra på lumpbaserat papper får vara osagt för stunden. Eller, likande lumpmassan grädde? Möjligen blandades lumpfiber in i Hörneforsfabrikens pappersbas för att ge speciella egenskaper, eller så användes uttrycket ”holländeri” även på träfibermassa. Textilfibrer är långa och ger styrka åt pappret, i exempelvis papper för sedlar.
Bild 5. Kokeriets översta våning. Bilden är tagen ”mot norr”, anger Angerd, där den äldsta delen av fabriken skymtar. Fotot dateras 1982-01-29.
Vi gör ett försök att sortera bilderna i ”kronologisk” ordning, ur en träflisas perspektiv. I föregående artikel ”Ved och flis vid Hörnefors sulfitfabrik” publicerad 2011-12-04 såg vi högen av flisad ved, en hantering som efterträdde den staplade massaveden. Vi berörde även begreppet ”barktrumma”. Inne i fabriken blir det däremot mer komplicerat att reda ut kronologin, för den som inte jobbat i processen. En reservation för diverse felaktigheter varnas för i denna text.
Bild 6. Kokeriet. Vi ser här överdelen på en av flera kokare.
Kokaren matades med flisad ved. I bild 6 ses endast toppen av en kokare, en av många. Spekulationer säger vidare att flisen leddes ned via det grova vertikala röret i bild 6, monterat över kokarens fläns. Därefter monterades locket som ses hängande i luften strax till vänster. Om fliset dessförinnan blandats med kemikalier eller om detta sker inne i kokaren under omrörning är okänt för skribenten. Man kan läsa sig till att temperaturen under kokning är runt 150 C, med ett övertryck, och i en sur eller neutral lösning av sulfitkemikalier. Träets bindemedel lignin löses då upp och cellulosafibrerna frisätts. Svaveldioxidens syra balanseras mot en bas, en lut som i Hörnfors troddes vara Natriumhydroxid. Frågan ställdes till Becken-Webbens kemiska konsult, Rune Öström. Rune dementerar natrium resolut. Han ger följande kommentar:
"- Nej, kalcium. Kalksten kom med fartyg till kajen och fraktades med linbanan upp till syratornsförrådet. Syratornet var mycket högt, troligen 25-30 m. Tornet var byggt av trä och därmed korrosionsbeständigt. Man fyllde tornet med krossad kalksten och över stenen ”sprinklades” svavelsyrlighet i vattenlösning. Svavelsyrligheten framställdes genom rostning av svavelkis, ett svart, tungt, sotliknande pulver som även det kom med fartyg till kajen.
Lossning och hantering av kisen var genuint hatad av kajarbetarna då det var ett tungt och smutsigt jobb. Askan efter kisrostningen innehöll både arsenik och tungmetaller. Askan dumpades i inre, norra viken och bildade ett svart berg som kanske syns än idag. Även en del rent, gult svavel användes i syratillverkningen. Kokluten som tillverkades i syratornet var kalciumbisulfit.
Att arbeta med syraframställningen var inte särskilt eftertraktat då syraångorna låg täta runt tornet och närmaste omgivningarna. Möjligen kompenserades nackdelen av att man istället fick arbeta ostörd från andra, ingen vill komma i närheten. En annan möjlig bonus (skröna?) var att de som jobbade där aldrig blev förkylda eller sjuka på annat sätt. Man kan dock undra över de långsiktiga effekterna av detta jobb."
Skribentens omedelbara mot-kommentar till Rune gällde kemikalieåtervinning. Just kalciumbas är behäftad med tekniska svårigheter. Eftersom det troligen inte finns någon läsare som funderar över detta så avslutas frågeställningen lika resolut som den dök upp.
Bild 7. Manöverrum till kokeriet. Vem som sitter bakom instrumenten förtäljer dessvärre inte bilden. Datumet ät detsamma som för flertalet andra bilder i denna artikel, 1982-01-29. Namnet dyker upp i en senare artikel från 2014-02-03: Han heter Jan-Erik Ewaldsson och kom från Norrbyn. Han var arbetsledare ("Skiftbas").
Kokningen av massa kräver noggrannhet och kemisk övervakning. Utöver det som nämns ovan har vi på Becken-Webben fått läsa berättelsen av Rune Öström – ”Håknäspojken i förskingring”. Under 1950-talet sommarjobbade Rune på fabriken och därefter under några år på det kemiska laboratoriet.
Bild 8. Botten på en av flera massakokare.
I bild 8 har vi förflyttat oss några våningsplan ned från bild 5 och 6, till botten av en kokare. Några mindre rör ansluter till det krökta utloppet. Dessa är så kallade blåsventiler, förmodligen med trycksatt vattenånga. När kokaren ska tömmas trycks massan vidare till ”bingarna” där massan lagras inför den fortsatta processen.
Bild 9. Kvistverk med virvelfällor som tar bort tyngre föroreningar, berättas om på detta kort.
I vilken ordning massan raffineras är lite oklart för skribenten. Förmodligen renas massan från kvistar och föroreningar innan den når bingarna, eller sker detta efter bingarna. Tydligen kokas inte kvistar sönder i processen utan sorteras ut i virvelfällor och mekaniska filtrer. Man kan undra vad som hände med de energirika kvistarna, om de eldas upp eller processades till något annat energinyttigt.
En vanlig villfarelse är att massaindustrier är enorma energislukare. Det finns substans i den beskyllningen, och i viss mån tycks det även bero på vilken teknik som används. För så kallad mekanisk massatillverkning, som ger ett stort utbyte ur träråvaran, tillförs nog en ganska stor mängd nettoenergi. För kemisk massa, med lägre utbyte ur veden, eldas resterna upp. Energin av denna förbränning försörjer fabriken med värme för kokning och annat. Många äldre men i synnerhet dagens moderna pappersindustrier har även gasturbiner för elförsörjning. Spillvärmen kan även värma närbelägna samhällen. Eldningen är ekologisk och koldioxidneutral eftersom ved är biobränsle. Man kan läsa sig till ett och annat på nätet.
Bild 10. Ett kvistverk, en maskin som tros ha några år på nacken.
På samma sätt har de kemiska detaljerna i processen många obesvarade frågor. Hartsämnen och terpentiner i ved och kvistar är ett sådant ämne. Lättflyktiga terpentiner kan fås att avgå och ta tillvara om man förvärmer träflisen med ånga innan kokning, kan man läsa sig till. Förmodligen fanns något sådant även i Hörnefors.
Bild 11. Manöverrummet till massabingarna. Vem personerna är framgår tyvärr inte av fotots baksida. Förhoppningsvis kan läsare hjälpa till med den detaljen. Namnet på herren i den gula mössan dyker upp i en senare artikel från 2014-02-03: Sven Erik Berggren och han kom från Norrbyn.
Om fabriken hade en eller flera bingar där massan mellanlagrades är inte helt klarlagd. Angerd Karlssons foton beskriver bingarna i både singularis och pluralis. Man kan undra ifall kokningarna gjordes med olika teknik för att få olika egenskaper på pappret.
Bild 12. Här ses det första tvättsteget som massan genomgår efter bingen. Därefter följer filtrering och ett steg med urvattning av massan.
En annan intressant fråga är sammansättningen av olika träslag man kokade. Till övervägande del kokades barrträd i Hörnefors, men möjligen kunde man även stoppa i lite lövträd i koket för att få bra egenskaper hos massan. Om kokningen varierade krävdes rimligen flera ”bingar”. I Frans Kempes ambition låg att nyttja de bra virkesdimensionerna för sågverken, bland annat på Norrbyskär, men även att ”tillgodogöra sig de mindre dimensionerna för den dåliga och oväxtliga granen”.
Bild 13 Rännan – med oblekt massa. Kortets baksida ger bra information att – ”Från urvattnaren kommer massan ned i rännan. Därifrån leds den till blekeripumpen varifrån massan bleks. Blekningen tar ungefär 10-12 timmar varefter den vit och ren pumpas till övre sileriet och vidare till pappsalen.”
Wellpapp och annat emballagepapper är mörkt, men för det vita pappret behövs olika former av blekning. Historiskt har detta gjorts med klorgas. Att döma av Angerd Karlssons bilder är tron att kloret fanns kvar vid Hörnefors Sulfitfabrik.
Bild 14. Klorkammare, undanskymda i ett mörkt rum. Klorgasen leddes in i pappersmassan för att neutralisera rester av lignin, det som tydligen mörkfärgar pappret.
Idag har klorgasen ersatts av andra och mer miljövänliga metoder, fritt från klorgas men mer eller mindre fria från klormolekyler. Det är tron att klorgasen bannlystes under 1980-talet och förmodligen fanns dyra investeringsbehov vid Hörneforsfabriken som komplicerade bilden.
Bild 15. Ett sileri, med pappersmassa som flödar fram i rännan.
För att tillverka papper krävs finfördelade träfibrer, in princip renad cellulosa. Den blekta massan silas för att vaska fram en homogen massa, vilket ses i bild 15.
Bild 16. Lutindunstningen.
Det som blir kvar av massan efter att cellulosafibrer skilts av går under begreppet restlut. Svartlut är ett uttryck som hörs av och till, men detta syftar på sulfatprocessen. I Hörnefors Sulfitfabrik pratade man möjligen om brunlut eller rödlut. Den så kallade restluten återvinns efter indunstning. I en serie av cisterner och värmeväxlare avgår vattenånga, en process som återges i bild 16. Här dyker frågan upp om kemikalieåtervinning och om etanoljäsning. Kemikalieåtervinningen lämnar vi därhän, men spriten är lite intressant och till detta ämne återkommer vi i en senare artikel. Fliset färd, nu som vit cellulosa, fortsätter in i pappsalen – ett ämnet för nästa artikel.
För den som vill lära sig mer om pappersbruken i området refereras till denna länk. Det handlar i synnerhet om MoDo:s förehavanden (dagens Holmen) och i synnerhet sulfatets gigantiska Husum. Av och till berättas även om Hörnefors, med en rad detaljer som inte får plats att nämnas i denna enkla artikelserie med bilder.
Bild 17. Året är 1984 och ur Hörnefors Sulfitfabrik kommer inget papper.
Fabriken i Hörnefors läggs ned vårvintern 1982, och i slutet av februari månad rullas det sista pappret ut, eller snarare, rullas ihop. I bild 17 ser vi från vänster; kokeri, renseri, el-central, och pannhus, i enlighet med Angerd Karlssons text på fotots baksida.
Sulfitmassan har stora fördelar, eftersom den ger en väldigt ren cellulosa. Idag kan detta ge konkurrensfördelar eftersom den högrenade cellulosan börjar få många nya användningsområden. Hörnefors systerfabrik i Domsjö-Örnsköldsvik lär ha många moderna infallsvinklar till sin massa. En annan fördel är etanoljäsningen som tydligen inte låter sig göras med sulfatmassa. Etanolen har ju som bekant varierande användningsområden, som exempelvis att ekologiskt brinna upp i en bilmotor. Kanske hade kemi och energi inneburit en potential idag för Hörnefors - om fabriken levt kvar.
Gunnar Engström, 2011-12-07
Besökare