Biobaserat beläggningsmaterial för optiska fibrer

Syfte och mål

Syftet med projektet är att utveckla ett nytt coatingmaterial med fysikaliska/kemiska egenskaper som konventionella polymerer inte kan erbjuda. Visionen är att modifiera känd kolfiberprocess till att användas som beläggningsprocess av optiska glasfibrer. Exempelvis kan detta leda till utökad användbarhet av fiberoptiska sensorer i krävande tillämpningar med förhöjda temperaturer eller annan aggressiv miljö. Prövningen av konceptet utfördes experimentellt och syftet uppfylldes genom mätningar på slutprodukt och identifiering av nödvändiga fortsatta undersökningar.

Resultat och förväntade effekter

Vi demonstrerade en process för tillverkning av optisk fiber med beläggning av ett kolbaserat material helt baserat på lignin från skogsråvara. Processen som utgår från applicering från lösning och termisk härdning är helt kompatibel med konventionell optofibertillverkning. Fortsatta studier krävs bl.a. för att utveckla tjockare beläggningar (multilager) och göra utförligare mekaniska/optiska tester. De preliminära testerna troliggör ändå att processen går att exploatera för speciella optofibertillämpningar såsom fibersensorer inom 2-5 år.

Upplägg och genomförande

Försöken inleddes på Innventia med screening av olika ligninfraktioner genom termogravimetrisk analys. Material kartlades m.a.p karboniseringsgrad, smältning, skumbildning etc. Fortsatta experiment hos Innventia och Acreo utfördes med olika lösningar av lignin på korta glasfiberprover följt av värmebehandlingar i ugn. Okulär besiktning samt studier i SEM och EDS lade slutligen grunden för försök i Acreos fiberdragtorn. Fibrer tillverkades med tid, temperatur och atmosfär som viktiga parametrar och utvärderades sedan m.a.p optiska, mekaniska och termiska egenskaper.