Utveckling av nya nanokompositer och nanostrukturerade fibrer (NANOFIBER)

Syfte och mål

Huvudsakliga målet med projektet NANOFIBER är att utveckla kontinuerliga nanostrukturerade cellulosa fibrer från skogsråvaror genom olika tillverkningsprocesser. Det andra målet är att använda dessa nanostrukturedade fibrer som förstärkningsmaterial i strukturella gröna kompositer för transport- och byggnadsprodukter. Forskningen på nanocellulosa material är i utvecklingsfas för nästa generationens miljövänliga material med utmärkta egenskaper för olika produkter. Avsikten är att nanostrukturerade kontinuerliga fibrer - med excellenta mekaniska och termiska egenskaper och lågt vikt jämfört med syntetiska fibrer kan processas genom att kombinera cellulosa nanokristaller och nanofibrer separerade från trä. Naturen har skapat mycket starka komponenter, nanofibriller/kristaller, för att förstärka polymeren för olika ändamål. De strukturella delarna i växter/djur och också i människor har i stor sett liknande uppbyggnad, exempelvis liknar mikrostrukturen i trä och ben varandra med skillnaden att trä är cellulosa och ben av mineraliserat protein. Nanofibrillerna och -kristallerna måste dock separeras från träfibrer, biomassan, mm. innan de kan blandas med biopolymerer. Eftersom en armering i nanometerstorlek kan skapa synergieffekter i polymeren, hindra molekylkedjerörelsen, kan detta resultera i förbättrade egenskaper (termiska, mekaniska, processbarhet, mm.) på ett helt annat sätt än vad armeringen i mikrometerstorlek kan göra. Projektet handlar om separering av nanokristaller/fibrer från trä och dispergering dessa i biopolymerer vilka sedan processas till kontinuerliga fibrer. Fibrerna kommer sedan att användas som förstärkning i strukturella kompositer vilka kommer att utvecklas också inom detta projekt.

Resultat och förväntade effekter

Resultat i NANOFIBER projekt förväntas att leda till kommersialisering av framtagna innovativa teknologier för separeing av nanocellulosan från biomassa, tillverkning nanostrukturerade kompositer och fibrer och tillverkning av 100% gröna kompositmaterial för strukturella produkter.

Upplägg och genomförande

Utveckling av separingsprocesser för nanocellulosor, nanokristaller och nanofibrer. Utveckling av fibrer som är förstärkta med cellulosa nanokristaller och nanofibrer. Utveckling av gröna kompositer men biofiber som förstärkning och en grön biobaserad polymer som bindemedel.