Projektet pågick mellan november 2020 och juni 2021.
Fiberproduktion är idag till stor del beroende av icke-hållbara fibrer, både vad gäller råmaterial och framställningsprocess. Konstgjorda cellulosafibrer, producerade på ett hållbart sätt och med justerbara egenskaper, har därför fått en väsentligt större roll.
Fibrer spunna av nanofibrillerad cellulosa (CNF) har den senaste tiden fått stor uppmärksamhet då man lyckats ta fram en metod att spinna fibrer med exceptionellt goda mekaniska egenskaper. CNF från träfiber kan därför komma att spela en avgörande roll i övergången mot mer miljövänliga, biobaserade nonwoven-material.
Syftet med det här projektet var att anpassa spinnprocessen så att biobaserade nanocellulosafibrer kan användas i nonwovens-material.
Fibrer spunna av CNF ska optimeras med anpassade egenskaper för nonwoven-material. Projektet undersökte olika vägar att introducera kemisk tvärbindning i syfte att öka fibrernas våtstyrka. Vidare studerades inverkan av hantering, lagring och långtidsstabilitet av fibrerna under projektets gång. Även för detta ändamål användes olika tvärbindningsstrategier.
Slutligen utvärderades de framtagna fibrernas potential i lämpligt vald nonwoven-prototyp och en enklare, kvalitativ miljöbedömning göras.
Deltagare
RISE IVF AB och Essity Hygiene and Health AB.
Budget
Projektets totala budget var 910 440 SEK.
Därför var detta viktigt
Det finns en ökande efterfrågan i samhället att minska beroendet av fossilbaserade resurser och att utveckla mer hållbara alternativ. Biobaserade fibrer i nonwovens kommer att bli allt viktigare i framtiden, det kan till och med förväntas av konsumenterna eller vara en framtida begäran från intressenter och beslutsfattare. Det här projektet avsågi att anpassa spinnprocessen så att biobaserade nanocellulosafibrer kan användas i nonwovens.
Förväntade resultat
Fördelen med att använda nanocellulosafibrer i nonwovens jämfört med fossilbaserade syntetfibrer är att de är förnybara och troligen även komposterbara, vilket förväntas minska materialens klimatpåverkan. Dessutom kan det öka användningen av lokala råvaror från hållbart skogsbruk och närproducerade material. Tack vare den högre styrkan hos nanocellulosafibrer jämfört med viskosfibrer kan det finnas möjlighet att minska mängden fiber i vissa produkter och ändå bibehålla totalprestandan. En sådan möjlighet skulle inte bara vara en miljövinst när det gäller användning av mindre material, utan det kan även vara en fördel för vissa applikationer. Ett framgångsrikt genomförande av steg 1, som bekräftade projektidén i denna hypotes, skulle möjliggöra ytterligare satsningar och investeringar från Essity och andra företag i utvecklingen av nanocellulosafiberteknik i Sverige. Detta skulle göra det möjligt att använda sådana fibrer inte bara i nonwovens utan i en mängd andra applikationer.
Konkreta resultat
Under projektets gång lyckades vi anpassa fiberegenskaperna så att de bättre lämpar sig för nonwoven-applikationer men det kommer krävas ytterligare optimering av spinningsprocessen för att möjliggöra massproduktion och säkerställa reproducerbara fiberegenskaper. De erhållna resultaten bör ändå ses som ett steg i rätt riktning och det är projektets förhoppning att detta kan bidra till att bana väg för industrialisering av den här typen av nya fibrer vilket på sikt kan komma att minska beroende av fossilbaserade råvaror i nonwoven material.
Nästa steg
De erhållna resultaten visar potentialen hos den studerade metoden som bekräftades på prototypen. Dessa resultat kommer att kommuniceras till relevanta personer på Essity och nästa steg att beslutas efter noggrann utvärdering, vilket kan vara att ansöka till steg 2.
Bilden föreställer nanocellulosafibrer. Bild: RISE