Transcript Rapport 8. Underlagsduk

Test av underlagsdukar
Sollefteå december 2010
Magnus Nordenmark, Efokus AB
www. efokus.se
Förord
Denna studie har varit en del i Efokus AB´s projekt Grot II, ett
utvecklingsprojekt för teknik och metoder inom grotverksamheten i
Mellannorrland. Projektet har finansierats av EU Strukturfonder Mål 2,
länsstyrelserna i Jämtland och Västernorrland, samt skogs- och
energinäringen i regionen.
Studien har genomförts i samarbete med Norrskog och Såtab, samt
Kougsta Skogsentreprenad AB.
Mina medarbetare Tomas Widenfalk, Lars Hägglund, Maria Wennberg,
samt projektets styrgruppsordförande professor Iwan Wästerlund, SLU,
Umeå, har också på olika sätt bidragit i arbetet.
Tack till er alla!
Sollefteå december 2010
Magnus Nordenmark
Sammanfattning
När grot sönderdelas vid vägkant är det vanligt ett det sönderdelade
bränslet läggs på en underlagsduk på marken. I dagsläget används oftast
begagnade viradukar från cellulosaindustrin, men utbudet på dessa är
begränsat och för en växande grotverksamhet kommer det att krävas
andra lösningar. I denna studie har tester av alternativa typer av
underlagsduk/nät gjorts, med målet att hitta fungerande
ersättningsmaterial till viradukarna. Kraven som ställts är att de ska tåla
den hårdhänta hantering de utsätts för, skydda bränslet från jord, grus
och sten samt ha ett rimligt pris. En undersökning av utbudet och
efterfrågan på begagnade viradukar i Mellannorrland har också ingått i
denna studie. Enligt undersökningen visade det sig att ett utbud av
begagnade viradukar fanns i dagsläget.
Arbetet påbörjades med att en kravspecifikation togs fram, och skickades
till tänkbara leverantörer. Ett tiotal leverantörer gav förslag på produkter,
varav tre dukar valdes ut för testning.
Vid testning av de första tre dukarna var det ingen av dukarna som var
tillräckligt hållbar för att kunna användas i drift. De gick oftast sönder när
skopan kom i kontakt med dem vid lastning, och när den lagts på vassa
stubbar. Ingen av dessa bedömdes vara ett gångbart alternativ till
viraduken.
Ytterligare en duk testades, ”Transcover Super Mesh”. Denna klarade
påfrestningarna bättre, men revor uppstod när den hanterades med
skopan. Med förbättrad hanteringsteknik, mer noggrant val av läggplats
och ev. mindre dimensioner, kan denna produkt vara ett tänkbart
alternativ.
Ytterligare tester behövs för att hitta bra alternativ till viraduken, och
betydligt mer hållfasta produkter bör prövas.
Abstract
When forest residues are comminuted at roadside, it is common to put the
chipped fuel on an underlaying cloth. Often, a second hand vire cloths
from pulp industry is used, but the supply of these are limited, and for a
growing forest fuel market other solutions are needed. In this study,
alternative cloths/nets have been tested, as eventual substitutes the vire
cloths in case of shortage of them.
Among the requirements on the alternatives are to stand the rough
treatment they will be exposed to, to protect the fuel from being mixed
with soil and stones and to have a reasonable price. An investigation of
the supply and demand of second hand vire cloths in the region has also
been included in the study. That investigation showed that the supply of
second hand vire cloths exceeds the demand, according to the study.
The study began with formulating a specification of requirements, and to
send it out to potential suppliers. Ten suppliers proposed products, of
which three cloths/nets were chosen to be tested.
None of the three first tested cloths/nets were strong enough to be an
alternative to vire cloths. They were damaged when the shovel touched
the cloth while loading, and when the cloth were laid on sharp stumps.
Another cloth were tested, ”Transcover Super Mesh”. This stood up better
to the tough handling, but rips occurred when it was handled with the
shovel. With better handling technique, more careful choice of place to lay
the cloth or net, and usage of smaller cloths, this product may be an
alternative to vire cloths.
Additional tests are needed in order to find alternatives to the vire cloths,
and the tests should be concentrated to significantly stronger products.
Innehållsföreteckning
Inledning
Bakgrund
Mål
Genomförande
Viradukarna
Alternativa produkter
Tester
Resultat
Utbud av begagnade viradukar
Alternativa produkter
Testresultat
Slutsatser och diskussion
Referenser
5
5
5
6
6
6
7
8
8
8
13
14
14
Inledning
Bakgrund
När grot sönderdelas vid vägkant kan det sönderdelade bränslet antingen
lastas direkt i en container eller läggas på marken. Det senare alternativet
är vanligt förekommande, eftersom det ger ett logistiskt enklare och mer
flexibelt system. För att undvika att få med material från marken vid
lastning, används oftast en underlagsduk. I dagsläget är det begagnade
viradukar från cellulosaindustrin som är den vanligast förekommande
underlagsduken. Utbudet på dessa är dock begränsat, och för en växande
grotverksamhet kan det komma krävas andra lösningar eller
ersättningsmaterial.
Mål
I denna studie har en sökning efter tänkbara alternativa produkter av
underlagsduk/nät gjorts, och några utvalda dukar/nät testats.
Målsättningen har varit att hitta fungerande alternativ till viradukarna på
marken som underlag för flisat material. Kraven som ställts är att de ska
tåla en hårdhänt hantering, skydda bränslet från inblandning av jord, grus
och sten samt ha ett rimligt pris.
5
Genomförande
Viradukarna
Viradukar används i pappersmaskiner för att dränera ut vatten från
massasuspensionen.
Öppningarna i virorna är normalt ca 70µm stora. Viraduken kostar vid
nyanskaffning ca 700-800 kr/m2 och kan ha en vikt på upp till ca 1,5-1,8
kg/m2. Tjockleken på viradukarna är ofta ca 0,7-0,8 mm, och materialet
är mestadels polyamid eller polyester. Längden på dukarna kan vara upp
till 100 meter, och bredden upp till 10 m. Viradukarnas livslängd varierar
hos pappersbruken, men kan vara från ca en månad upp till ett halvt år.
Efter att de har tjänat ut i pappersmaskinerna, tas de ur bruk och ersätts
med nya. Därmed finns det ett utbud av begagnade dukar, som förutom
att användas att som underlagsduk vid grotflisning, även kan utgöra
markförstärkning vid t.ex. vägbyggnad. En undersökning av utbudet och
efterfrågan på begagnade viradukar i Mellannorrland har ingått i denna
studie.
Alternativa produkter
Arbetet påbörjades med att ta fram en enkel förfrågnings- och
kravspecifikation enligt tabell 1, där ett antal parametrar ingick.
Tabell 1. Kravspecifikation på underlagsmaterial för grotflis
Frågeställning
Hur nyttjas duken, läggs ut och
återanvänds
Material (PE,PP etc)
Krav
Lätthanterlig
Saknar betydelse men skall vara
brännbart
?
?
10-20 kNm2
?
ca 3,5-10 meter
minst 100 meter
<20 mm för underlag till GROTvälta
-
Hållfasthet (dragstyrka) kN/m
Töjning
Tryckbelastning kN/m2
UV-resistent %
Rullbredd meter
Rullängd meter
Rullvikt kg
Maskvidd (genomsläpplig för
vatten)
Pris kr/m2
Förfrågningsunderlaget har tillsänts ett antal tänkbara leverantörer som
fått möjlighet att besvara och ge förslag på lämpliga produkter.
6
Tester
Med utgångspunkt från de egenskaper som de svarande leverantörer
uppgav gjordes ett urval av vilka produkter som skulle gå vidare till
testning. Testningen gick till så att ett flisningsentreprenörsföretag
använde dem under sitt ordinarie arbete. Efter en tids användning
utvärderades respektive produkt, genom intervjuer med brukarna. Dessa
fick svara på frågor om hur produkten använts, hur den dränerat ut fukt,
hur den skyddat mot föroreningar, hållfasthet samt hur den varit att
hantera..
Arbetsgången innebar att duken lades ut av flisningsekipaget. Detta
gjordes oftast med hjälp av risgripen, och innebar en ganska hårdhänt
hantering av underlagsduken/nätet. Därefter tippades flisen på duken och
i detta läge kan stubbar eller andra vassa ojämnheter på den
underliggande marken orsaka skador på duken. När flisen sedan lastades
skedde detta med skopa, och när skopan skrapas mot
underlagsduken/nätet var det risk för nötningsskador. När nästan all flis
var lastad, lyftes duken i ena änden så att den återstående flisen
samlades i en hög. Detta innebar också att underlagsduken/nätet kunde
slitas sönder mot stubbar och liknande material i marken. Slutligen veks
duken ihop och lastades på flisbilen. Dessa moment utfördes med
flisskopan, och även här kan duken skadas.
Är duken för lätt kan den vara svår att lägga ut och vika ihop när det
blåser.
7
Resultat
Utbud av begagnade viradukar
Kontakter har tagits med fyra pappers-/massabruk i Mellannorrland för att
få en bild av hur situationen ser ut beträffande efterfrågan för begagnade
viradukar.
SCA Ortviken har fyra produktionslinjer och byte av vira sker med ett
intervall om ca 6 veckor. En viss efterfrågan av begagnad viraduk finns,
men utbudet är större1.
På SCA Östrand är viraduken 35 m lång och byts ca 4 ggr/år. De uttjänta
viradukarna används huvudsakligen för markförstärkning av
privatpersoner och en del går till badstränder. Östrand upplever inte att
det finns någon kö av företag eller personer som efterfrågar begagnade
viradukar2.
M-Real Husum har tre produktionslinjer och viradukarna byts efter ca 14
veckor. Totalt blir 10 viradukar (ca 7x25m) utbytta årligen och de flesta
begagnade dukarna efterfrågas för att användas till underlagsduk vid
flisning. M-Real i Husum upplever att efterfrågan på viradukar är större än
utbudet3.
Iggesund Paperboard med två produktionslinjer byter viradukarna med 6
månaders mellanrum och det blir totalt ca 10 st begagnade viror med
måtten ca 7x80 meter årligen. Virorna går givetvis att dela upp i mindre
bitar. Utbud och efterfrågan matchar i stort sett varandra4.
Alternativa produkter
Av de tillfrågande leverantörerna har flertalet kunna ge positiva svar vad
de anser sig kunna erbjuda av produkter som kan passa som
underlagsduk för flisad/krossad grot.
En svårighet vid insamlandet om data för produkterna har varit att kunna
få en prisindikation från leverantörerna, eftersom vissa är producenter och
säljer enbart sina produkter via grossister. Ovilja att lämna ut
prisuppgifter har även försvarats med att priset kommer att variera starkt
beroende på vilka kvantiteter det kommer att bli fråga om.
1
Ingemar Nilsson, SCA Ortviken
Bertil Nord, SCA Östrand
3
Jan-Olov Forsberg, M-real Husum
4
Georg Lindgren, Iggesund Paperboard
2
8
I Bilaga 1 visas en sammanställning av teknisk specifikation och
prisuppgifter för de produkter som vi införskaffat och som kan vara
intressanta för ändamålet att ersätta viraduken/filten som underlagsduk
för flisad/krossad grot.
Av produktinformationen i Bilaga 1 framgår att materialet i de flesta
produkterna utgörs av polypropen (PP). En nackdel med
polypropenplasten är att den lätt blir spröd och går sönder vid
temperaturer lägre än -10°C. Polypropen har en låg densitet men
samtidigt hög hållfasthet. Däremot bryts den ner av UV-strålning såvida
den inte behandlats. Den andra plasten som förekommer i produkterna är
polyeten (PE) som har hög elasticitet vid temperaturer ned till -50°C. På
motsvarande sätt som för PP bryts polyeten (PE) ner av UV-strålning om
den inte är behandlad mot detta.
Plasterna PP och PE består enbart av kolväten, vilket innebär att de efter
att ha tjänat ut är lämplig att förbrännas.
Geonäten och kombinationen fiberduk+geonät används främst vid
byggnationer för att stärka svaga undergrunder vid väg- och
järnvägsbyggen, där de minskar markdeformation och ökar stabiliseringen
av marken.
WalkiWrap Energy är ett nätförstärkt papperslaminat som till största delen
består av cellulosafiber. Materialet används idag vid täckning av grotvältor
för att minska att regn och snö tränger in och återfuktar groten.
Undersökningar har visat att fukthalten i groten kan sänkas med 10–15
%5 om groten skyddas mot nederbörd genom topptäckning av vältan.
Papperslaminatet kan efter användning, om det inte är förorenat av sand
och jord, med fördel flisas och brännas tillsammans med groten.
Icopals plastvävar används företrädelsevis som väderskydd vid
ställningsbyggen och någon erfarenhet att nyttja materialet som
underlagsduk för grot har inte framkommit. Vår uppfattning är att
produkten mycket väl skulle kunna användas som underlagsduk men med
den nackdelen att materialet inte är genomsläppligt för vatten. Nackdelen
kan kanske vara hanterbar om grotvältan täcks för att skydda mot direkt
påverkan av regn och snö.
Nätet från FLA Utveckling är en ny produkt med maskvidden 3x3 mm men
kan även tillverkas för maskvidder ca 5-7 mm. Med den högre
maskvidden sjunker dragstyrkan till ca 10-14 kN. Priset på produkten är
lite diffust men anges ligga lägre än 15 kr/m2.
Hallbyggarna-Jonsereds fiberduk är en ny produkt som används som
väderskydd och vars egenskaper är att kunna reducera vinden men ändå
5
Lehtikangas, P. & Jirjis, R. 1995
9
vara genomsläpplig. Materialet sägs ha egenskaper som påminner om
GoreTex-väv, dvs kunna andas men vara vattenavstötande.
Fiberduk från T-emballage finns med eller utan PP-barriär, är tunnare än
Jonsereds produkter men betingar ett betydligt lägre pris.
För att ge en uppfattning om produkterna visas i bild 1-7 ett urval av
dem.
10
Bild 1. Viraduk
Bild 2. TeleNet, FLA Utveckling. Mjukt plastnät med 3x3 mm maskstorlek.
Bild 3. Tenax 450, Byggros AB. Styvt plastnät med ca 8x8 mm
maskstorlek.
11
Bild 4. Triax TX160, Byggros AB. Styvt plastnät med ca 35 mm maskvidd.
Bild 5. Monorflex stripe, Icopal AB. Tät armerad plastduk.
Bild 6. Grottec 130 och 200. Hallbyggarna Jonsereds. Fiberduk
12
Bild 7. Geotextil F20 resp. T-vind Super. T Emballage. Fiberdukar
I ett första skede valdes Hallbyggarna-Jonsereds fiberduk Grottec 200, Temballage fiberduk Fibertex F20 samt det finmaskiga geonätet från
Byggros, Tenax 450, ut för testning i praktiskt bruk.
I ett senare skede testades även en underlagsduk, Transcover Super Mesh
från Ängsgården System AB, vilken var anpassad till detta ändamål.
Duken bestod av ett fibernät som var överdragen med en mjuk plast.
Maskorna var ca 1 mm breda och 4 mm långa. Duken beställdes med
måtten 8x15 m, med förstärkta kanter och lyftöglor i hörnen.
Testresultat
I den första testomgången visade sig alla tre dukarna/näten dränera ut
fukten bra, men ingen var tillräckligt hållbar för att kunna användas i drift.
Grottec 200 gick sönder när skopan kom i kontakt vid duken vid lastning.
Även Fibertex F20 gick sönder vid flislastning, och den var dessutom
vindkänslig på grund av att den var så lätt. Tenax CE450 var svårhanterlig
på grund av sin styvhet. Även denna gick sönder vid lastningen, och även
runt de stubbar den låg på. Ingen av dessa dukar/nät bedömdes vara ett
gångbart alternativ till viraduken.
Duken från Ängsgården System AB klarade påfrestningarna bättre än de
tidigare, men revor uppstod när den hanterades med skopan. Med
förbättrad hanteringsteknik, mer noggrant val av läggplats och ev. mindre
13
dimensioner, kan denna produkt vara ett tänkbart alternativ. Ytterligare
tester behövs för att klarlägga detta.
Slutsatser och diskussion
Hållfastheten är den största svårigheten att klara av inom rimlig prisnivå,
alternativt att underlagsmaterialet får kosta en del men måste då vara
mycket hållbar. Det fortsatta arbetet med att hitta alternativ till viraduken
bör koncentreras till betydligt mer hållfasta produkter med en hållfasthet
betydligt över 50 kN/m2.
Inför studien ansågs det viktigt att en underlagsduk släpper igenom
vatten. Detta kan ifrågasättas, eftersom bränsle ligger på duk endast
kortare tider. Dessutom medför en genomsläpplig duk att fukt även kan
tränga in i flisen, om det finns vattensamlingar under duken. En tät duk
skulle förhindra detta.
Framtagande av arbetsmetoder och utbildning av förare kan vara en
lösning för att kunna använda dukar med något sämre
hållfasthetsegenskaper än viradukarna (som också går sönder ibland).
Tänkbara alternativ för vidare studier bör vara kraftigare fiberdukar i
vikter från ca 500 g/m2, Transcover Super Mesh samt täta tyngre
presenningar, t ex. Hallbyggarnas tungviktspresenning kan vara material
att prova i nästa studie.
Referenser
Lehtikangas, P. & Jirjis, R. 1995. Hyggesrester i täckta vältor Nederbördens inverkan på bränslekvaliteten. Institutionen för Virkeslära,
SLU, Uppsala, Sweden. Research Notes No 173.
14
Bilaga 1
Produkter som föreslagits av leverantörerna:
Företag
Produkt/An
m
Material
Hållfa
st-het
(Drag
styrk
a)
Töjn
vid
brott
UVresisten
t
Bred
d
Läng
d
%
-
m
2
m
25
%
Expo-Net
EXPO-1211
Allox
T-emballage
E-flex
T-emballage
Fibertex F-20
FLA
Utveckling
ViaCon AB
T-vind super
TeleNet
Combigrid
30/30 Q1
Byggros AB
Tensar SS 30
Byggros AB
Byggros AB
Basetex
200/50
Triax TX160
Byggros AB
Tenax 450
Walki AB
WalkiWrap
Energy
Hallbyggarna
Jonsereds
Hallbyggarna
Jonsereds
Icopal AB
Fiberduk
Grottec
Fiberduk
Grottec
Monoflex
Band 200
Monarflex
Stripe
Ställningssky
dd
Icopal AB
Referens
Viraduk
HD
Polyethyl
en
PP
Fiberduk
PP+
barriär
PE
Fiberväv
PP
PET/PVC
Fiberduk
+
Geonät
PP
Fiberduk
+
geonät
PP
Geotextil
Polyester
Geonät
PP
Vikt
Maskvidd
Pris
(exkl
moms)
g/m2
mm
kr/m2
730
6x8
44
16,6
7,5
kN/m
7,7
20
4,5
2,1
15
50
Ja
0,5-1
år
4
2,75
100
50
85
72
7
50
0,5-1
år
4,0
100
80
2,1
180
13x15
Tät,
vattentrö
g
ånggeno
msläpplig
Mindre
än ovan
3x3
(150
)
Nätet
32x32
19
5,0
>30
8
95
4,75
100500
100
<15
>30
11
90
4
50
300
37x37
20-26
>200
10
20
4,4
100
437
Fiber
43
(430)
Ange
s
ej
100
4
75
-
35x35
20-26
8x8
<25
3,8
Geonät
PP
Papper+
Nät av
PE
PP
18
5
-
4
300
246
8-11
>30
5
50
130
PP
12
>30
8090
90100
Tät,
nätet
10x10
Fiber
5
50
200
Fiber
15,5
PE
12
3,2
30
200
Tät
6,5
PE
>10
4
30
210
Tät
12,0
5-8
20100
1500
1800
ca 0,07
700800
Polyamid
/
polyester
12