In situ fibrillering av nanocellulosa för kostnadseffektiva och högpresterande lättviktskompositer – steg 1

Projektet pågick mellan november 2021 och september 2022.

Projektet syftade till att förstärka plaster med FineCells biomaterial. Om resultaten skulle vara positiva skulle det möjliggöra en introduktion av biokompositer till ett brett spektrum av applikationer, både för konsumenter och industri. Beroende på applikationens och kundens behov skulle det vara möjligt att förstärka många typer av plaster, baserade på konventionell fossil plast, återvunnen plast eller biomaterial, med FineCells produkter som exempel.

Beroende på materialval avsåg projektet att möjliggöra allt från förbättrad mekanisk prestanda (vilket innebär mindre material för samma ändamål) till återanvändning av återvunnen plast. Projektet ville därigenom göra det möjligt för biokompositer att konkurrera med konventionell plast. Förutom att gå mot en bioekonomi är FineCells produkter tillräckligt små för att lätt kunna återvinnas. Det innebär att projektet arbetade mot en cirkulär bioekonomi.

Det övergripande målet var att realisera kostnadseffektiv massproduktion av nanocellulosamodifierad termoplast med hjälp av det proprietära mikrocellulosapulvret från FineCell. Nanofibrilleringen skulle realiseras direkt under smältblandningsprocessen och därmed generera hållbara, lätta och högpresterande kompositmaterial. Dessa material skulle ha hög förbättrad kostnadseffektivitet och stor minskning av miljöpåverkan. Det första steget, alltså hypotestestet, skulle avgöra om idén var genomförbar för vidareutveckling.

Deltagare

RISE Research Institutes of Sweden AB och Örebro universitet.

Budget

Projektets totala budget var 1 MSEK.

Därför var detta viktigt

Mikro- och nanocellulosa har en stor potential att förbättra prestanda hos olika typer av plaster. Dock framställs dessa material som vattenbaserade geler eller pastor, som är svåra att använda i blandning med termoplaster. Mikrocellulosapulvret från FineCell gör det dock möjligt att blanda dessa material. Projektet ville på detta sätt pröva att kostnadseffektivt förstärka olika typer av plaster och därigenom främja en cirkulär bioekonomi.

Förväntade resultat

Förståelse av de parametrar som styr graden av fibrillering av FineCell’s mikrocellulosa i polymera matriser. Detta skulle leda till fortsatta utvecklingsprojekt med målet att erbjuda hållbara biokompositer som skulle kunna konkurrera med jungfruliga fossilbaserade material.

Konkreta resultat

Ytterligare arbete krävs för at validera hypotesen. Resultaten från projektet korrelerar väl med tidigare resultat och tyder på att det är möjligt att fibrillera FineCells mikrocellulosa in situ, men det krävs ytterligera försök för att nå ett material som innehåller helt fibrillerad nanocellulosa. Projektet har resulterat i värdefull data som kommer användas i kommande projekt för att validera hypotesen.

Projektet har resulterat i två interna rapporter, dock så har detta inte offentliggjorts än då projektparterna inte nått målet med full fibrillering än.

Nästa steg

Vidare arbete för att validera hypotesen är planerat, det kommer genomföras delvis m.h.a. egna medel. FineCell har säkerställt tillgång till den infrastruktur som krävs för det fortsatta optimeringsarbetet.

Parallellt med teknikutvecklingen pågår ett marknadsfokuserat arbete för att identifiera tidiga kunder och validera marknadens efterfrågan och betalningsvilja, detta projekt finansieras av Energimyndigheten.