Biobaserade material för bas till takboxar – steg 1

Projektet pågick mellan juni 2022 och juli 2023.

Avsikten med projektet var att hitta lämpliga biobaserade eller återvunna material för nästa generations takboxbaser, som skulle industrialiseras inom en period av 2,5 år. Projektet har fokuserat på att hitta material inom sortimentet för design, process och kostnad. Thule producerar över 400 000 takboxar varje år globalt. Dessa använder idag cirka 20 % återvunnet material men målet är att ytterligare minska påverkan på miljön.

Deltagare

Thule Sweden AB och RISE.

Budget

Projektets budget var 950 000 SEK.

Därför var detta viktigt

Thule Group är en tillverkare av takboxar och driver innovation inom detta område, för att minska globala utsläpp och miljöpåverkan med de producerade produkterna. Att hitta mer miljövänliga lösningar är även nyckeln till en mer långsiktig framgång i affärer. Med antalet takboxar som idag tillverkas i plast, är volymerna intressanta nog för att uppnå en produktionsuppställning, där man tidigare kämpat för att få stordriftsfördelar och därmed kunna införliva biobaserat och återvunnet material. I takboxens baser finns potential att uppnå bättre ekomål för denna produktkategori.

Förväntade resultat

Att fortsätta processen för att minska CO2-avtryck och miljöpåverkan från de produkter som Thule producerar. Man ville ta fram minst tre valfria material som kunde ersätta nuvarande ABS-material för baskonstruktionen av takboxar. Dessa material måste bidra till en sänkt miljöpåverkan, såsom avlägsnande av petroleumbaserade material, CO2 och/eller energi.

Konkreta resultat och leverabler

Tre olika materialkompositioner testades, med förhoppning om att kunna ersätta ABS eller plast i takboxar i framtiden. 1. ABS + kork Här använde man två tredjedelar kork i stället för plast. Man pressformar då kork mellan två ABS-ark. 2. ABS + hampalaminat Detta är ett material med fem olika nivåer, där man lägger två nivåer av hampa mellan tre nivåer av ABS. 3. Återvunnen ABS – 100% återvunnen ABS.

Projektet hade två separata tillvägagångssätt där RISE skulle vara involverad i att hitta ett nytt alternativt material och därmed minska CO2-utsläppen avsevärt. Thule, å andra sidan, skulle analysera hur återmalning av materialet och blandning med jungfruligt material skulle minska de totala CO2-utsläppen. RISE har testat kork som ett alternativ, som lades mellan ABS-materialet som sandwhich-material. Detta skulle behålla den strukturella integriteten hos komponenten och liknande den hos 100%-igt ABS-material, men där man minskar CO2-utsläppet med cirka 60%.

Projektet genomförde materialtester för att se hur sandwichmaterialet skulle bete sig jämfört med konventionellt ABS-material. Även om materialet fungerade mycket bra i testmiljön upptäckte man att tillverkningen av sandwichmaterialet var mycket komplex, med tanke på att Thule använder en termoformningsprocess och korkmaterialet skulle vara för sprött för tillverkningsprocessen. Alternativa tillverkningsprocesser övervägdes men ingen visade sig vara kommersiellt genomförbar. Därför beslutade projektet att söka efter andra alternativa material i stället för kork och undersöker för närvarande hampa eller epoxitorrfibrer på ABS.

Thule genomför även en återmalningsstudie och kommer börja med att analysera CO2-förbrukningen av det jungfruliga materialet som används i takboxarna. Det kommer sedan att jämföras med återmalt material som kommer att blandas in och ökas gradvis, tills materialegenskaperna förändras till en punkt där det inte längre är tekniskt möjligt att producera boxen med det.

Återmalning.

Resultatens effekter och potential

ABS + kork
Slutsats från tester: Materialark kunde tillverkas. Limningens egenskaper fungerade dock inte med ABS-skivans temperatur, vilket innebar att lamelleringen inte kunde genomföras på ett bra sätt i ett andra steg. Densitet: lätt jämfört med ABS. Goda böjegenskaper (styvt). Processen är mer komplex för skivmaterial. Det krävs pressformning för den slutliga basstrukturen (om rätt limprocess hittas).
ABS + hampa
Slutsats från tester: Fem olika hampavävar testades. Goda mekaniska egenskaper (böj- och draghållfasthet). Komplexitet vid tillverkning av skivor för vidare bearbetning till boxbas. Materialet kräver pressformning av boxbas. Kostnaden är hög jämfört med 100 % ABS.
Återvunnen ABS
Slutsats från tester: Generellt låg nedbrytning av materialet efter ett antal återvinningscykler. De mekaniska egenskaperna förblir desamma mellan testerna. Återvunnen ABS kan vara intressant tack vare sina mekaniska egenskaper. Dock visar studien inte hur detta återvunna material beter sig över tid och ännu fler återvinningscykler. Materialet är ett billigt alternativ för att minska koldioxidutsläpp och behålla nuvarande termoformningsprocess. Nuvarande produktion använder maximalt 30 % återvunnet innehåll, men det finns möjlighet att öka denna andel.

Nästa steg

Fokus ligger på att förbättra processerna för att göra dem mer ekonomiska.