Real time neutron and X-ray Imaging to characterize water transport mechanisms in sustainable paper straws

Syfte och mål

Detta är ett forskningsprojekt mellan Tetra Pak, RISE och LTH. Fokus i detta projekt är detektering av interaktionen mellan vattenånga/vatten och pappersfiber samt den dynamiska ånga/vattentransporten genom pappersfibernätverk för att förstå hur vatten transporteras i dessa material. För att fånga dessa tidigare nämnda processer krävs bra kontrast mellan vattnet och fibermaterial. Neutrontekniker lämpar sig väl för detta ändamålet och vi kommer även att komplettera med röntgentomografi som möjliggör en högre rumslig och temporal upplösning jämfört med neutrontekniker.

Förväntade effekter och resultat

Data som samlas in med denna nya experimentella försöksuppställningen kommer att förbättra utvecklingen av nya hållbara fiberbaserade förpackningslösningar. Dessa resultat kommer även att ge oss ny kunskap och ökad förståelse för dynamiken och transportmekanismerna som är involverade när vatten och fukt interagerar med fiberbaserade material. Dessutom kommer de experimentella resultaten att användas för att kalibrera och validera prestandan hos en nyframtagen teoretisk modell med hjälp av digitala tvillingar och numeriska simuleringar (Alexandersson M., PhD, 2020).

Planerat upplägg och genomförande

En nyckelaspekt i detta projekt är att adaptera en tillgänglig och fungerande experimentell provmiljö som redan framgångsrikt använts vid synkrotronanläggningar men som nu kommer att modifieras för in-situ experiment med samtidig neutron- och röntgenavbildning vid tidsupplösta studier av vattenmigrationen och vatten/fukt-fiberinteraktionen i fibrer. Denna provmiljö kommer att vara speciellt designad för att användas vid NeXT (Neutron och röntgentomografi) strålröret vid ILL i Grenoble och i framtiden kan den överföras till tex. ODIN-avbildningsstrålröret vid ESS.