Realtidsstudie av fibrilleringsförloppet av självfibrillerande fibrer
| Diarienummer | |
| Koordinator | Kungliga Tekniska Högskolan - Dept. of Fibre and Polymer Technology |
| Bidrag från Vinnova | 482 000 kronor |
| Projektets löptid | februari 2020 - december 2021 |
| Status | Avslutat |
| Utlysning | Forskningsinfrastrukturer - nyttiggörande och samverkan |
| Ansökningsomgång | Industriella pilotprojekt för användning av neutron- och fotonbaserade tekniker vid storskalig forskningsinfrastruktur – hösten 2019 |
Viktiga resultat som projektet gav
BillerudKorsnäs och KTH har utvecklad en patenterad metodik för kemisk fibrillering av modifierade cellulosafibrer till nanofibriller. För att kunna utveckla en mer storskalig process behöver man förstå på vilka tidsskalor som fibrilleringen sker. En utrustning för att uppnå behövd tidsupplösning designades och ett stort antal försök genomfördes vid P03 vid PETRA III (DESY, Hamburg). Kompletterande försök kommer dock behövas för att förbättra signal-till-brus-förhållandet och det är för tidigt att säga till vilken grad resultaten kan användas i framtida processutveckling.
Långsiktiga effekter som förväntas
Under två intensiva dagar med stråltid vid DESY utfördes ett hundratal experiment, inklusive varierande natriumhydroxidkoncentration och flödeshastigheter. Experimentell data har bearbetas och jämförts med teoretiskt tänkbara fibrilleringsförlopp. Tyvärr kunde inget förlopp särskiljas ur våra experimentella data, antagligen på grund av relativt stor bakgrundsspridning från nanofibriller som frigjorts under den kemiska modifieringen samt från fönstermaterialet. Viktiga lärdomar har gjorts kring hur kommande försöka kan utföras på ett bättre sätt.
Upplägg och genomförande
För att uppnå önskade tidsupplösning designades en flödesfokuseringscell där fibrer och alkali möts i en T-korsning och flödeshastigheterna och position i kanalen ger tiden efter blandning. Viktigt var också att skapa ett jämt flöde av fibrer in i cellen. Mätningar utfördes vid synkrotron (P03 vid PETRA III, DESY, Hamburg) och resultaten jämfördes med teoretiska modeller för fibrillering av cellulosafibrer.