GrafCoat - Grafen baserad extrusionsbeläggning för kartong
| Diarienummer | |
| Koordinator | RISE Research Institutes of Sweden AB |
| Bidrag från Vinnova | 300 000 kronor |
| Projektets löptid | juni 2021 - maj 2022 |
| Status | Avslutat |
| Utlysning | Strategiska innovationsprogrammet SIO Grafen |
| Ansökningsomgång | Genomförbarhetsstudier SIO Grafen våren 2021 - samverkan kring kommersiella tillämpningar med grafen |
Viktiga resultat som projektet gav
Termoplastiska biopolymerkompositer med mindre mängde inblandad grafen har tagits fram. Material är termiskt formbara och kan värmepressas till tunna barriärfilmer (MÅL 1). Grafen additionen genererade en tydlig förbättring av barriäregenskaperna (MÅL 2), särskilt mot vattenånga. Initialt planerades även att filmernas vidhäftning till kartong skulle studeras och optimeras (MÅL 3), samt att en materialkomposition skulle väljas ut för utvärdering i pilot-skala (MÅL 4). MÅL 3-4 utforskades aldrig utan sköts på till steg 2, en redan beviljad fortsättning av projektet.
Långsiktiga effekter som förväntas
För enklare inblandning av grafen i den hydrofila biopolymermatrisen (termoplastisk stärkelse, TPS), användes nanocellulosa eller stärkelse för att dispergera grafen i vatten. Grafenet tillfördes sedan till TPS genom indunstning. Initialt blev kompositblandningarna spröda men med mer intensifierad blandning erhölls rätt termoplastiska egenskaper. Även värmepressningen till tunna barriärfilmer krävde en del optimering. Barriäregenskaperna förbättrades tydligt av grafentillförseln, upp till 98% jämfört mot ren TPS, vid endast 3% grafentillsatts.
Upplägg och genomförande
Holmen och 2D fab försåg RISE med nanocellulosa respektive grafen. RISE tog fram grafen dispersioner och blandade dessa med biopolymermatrisen (TPS). RISE pressade materialet till filmer och utvärderade barriäregenskaper (WVTR) och Holmen utvärderade lösningsmedelsextraktion samt utsöndring av lättflyktiga ämnen från filmerna.