Nanostructure of technical biobased filaments

Viktiga resultat som projektet gav

Syftet var att förstå hur strukturen i lignin/cellulosa-filament skapas under spinning genom att analysera enskilda filament via spridnings- och diffraktionsmetoder på synkrotronanläggningar. Filamenten studerades vid P03 (Petra III, Tyslkland) CoSAXS (MAX IV) och i08 (Diamond Light Source, UK) genom beviljad stråltid. Vi uppfyllde därmed målen och kunde genomföra både strukturanalys i 3D (tomografi), röntgenmikroskopi över tvärsnitt samt mätningar på prov under torkning. En signifikant kompetenshöjning för doktorand och handledare i dessa tekniker har också uppnåtts.

Långsiktiga effekter som förväntas

Detta projekt involverar användning av skogsbaserad råvara för att tillverka biobaserade kolfibrer, vilket är av stort intresse för svensk industri. I det nu avslutade doktorandprojektet har filament av lignin och cellulosa spunnits och konverterats till kolfibrer med lovande resultat. Den höga upplösningen hos de analytiska teknikerna tillgängliga i det här projektet möjliggör en mer detaljerad karakterisering för att analysera strukturvariationer i filamenten, vilket i sin tur kan leda till att de mekaniska egenskaperna hos kolfibrerna kan ökas ytterligare.

Upplägg och genomförande

I projektet samarbetade doktorand och handledare (anställda på Fiberutveckling på RISE) med synkrotronexperter på RISE Innventia och MAX IV. Doktoranden har fått hjälp med att analysera data och har fått både teoretisk och praktisk utbildning i röntgenspridning och diffraktion. Efter projektet kommer doktoranden fortsatt kunna använda synkrotronmetoder för att analysera biobaserade fibrer och tekniska filament och planera mer avancerade experiment, t.ex. in-situ analys av fiberspinning. Resultaten kommer publiceras i vetenskapliga tidskrifter.