Biokompositer- Fibermodifiering och smältstudier för att åstadkomma tillverkning vid höga fiber halter

Syfte och mål

Syftet med projektet har varit att utveckla nya metoder som möjliggör produktion av träfiberförstärkta polymerkompositer, WFPL, med en fiberhalt över 60 vikt%. För den skogsbaserade industrin kommer detta att skapa nya marknadssegment inom bygg-, fordons- och industrivaror och därmed främja en hållbar industrialisering. Kompositer med upp till 70 % TMP-fibrer och l 5 % tillsatsämnen framställdes framgångsrikt genom formpressning. Tillsatsämnena förbättrade styrkan i de tillverkade kompositerna och studier visar att interaktionen mellan fiber och polymer förbättrades.

Resultat och förväntade effekter

Kompositer med upp till 70 % TMP-fibrer och upp till 5 % tillsatsämnen framställdes framgångsrikt genom formpressning. Tillsatsämnena förbättrade styrkan i de tillverkade kompositerna och från reologimätningar drogs slutsatsen att gränssnittsinteraktionen mellan fiber och polymer förbättrades. För fibrer som hydrofoberats genom kemisk modifiering extruderades framgångsrikt ompositer med ett fiberinnehåll på 50 %. Även om en fiberhalt på 60 % inte uppnåddes så visade metodiken på förbättrad processbarhet och gav kompositer av god kvalitet.

Upplägg och genomförande

I projektet har en uppsättning hydrofoberade fibrer framställts, analyserats med molekylära karakteriseringstekniker och deras ytspänning har bestämts. Fibrer med lägst ytspänning har använts vid extrudering för att uppnå kompositer vars mekaniska egenskaper utvärderades. Metodiken att använda tillsatser har påvisat att styrkan och flexibiliteten hos gränsytan mellan polymer och fiber kan påverkas med andra metoder än hydrofobisering av fiberytan. Detta kan ses som ett nytt koncept som kan öppna nya vägar för framställning av komposit med högt träfiberinnehåll.