Projektet pågick mellan september 2018 och februari 2022.
Projektet Skogens Tyg ville tillverka textil av skogsråvara. Syftet med projektet var att i pilotskala tillverka mjuka och töjbara textilier av pappersgarn där metoderna har anpassats för pappersgarnets speciella egenskaper. Skogens Tyg skulle också vidareutveckla tekniken och få insikt om inom vilka användningsområden som pappersgarnet bäst lämpar sig. Projektet hade även ambitionen att befintlig produktionsutrustning för papper och textil skulle kunna utnyttjas och att förädlingsvärdet för skogsråvaran skulle öka. På längre sikt var ambitionen att processen skulle kunna vara ett kommersiellt alternativ till garner som finns på marknaden idag, tillverkade av syntetiska fibrer från fossilbaserade råvaror.
Deltagare
Högskolan i Borås, Smart Textiles och Akademin för textil, teknik och ekonomi (inklusive Textilhögskolan), Ahlstrom-Munksjö AB, Ekelund, Linneväveriet i Horred AB, Fiber-X AB, GA Lindberg processteknik AB, House of Dagmar AB, Kinnarps AB, Mondi Dynäs AB, Nordic Paper Åmotsfors AB, Sjuhäradsbyggdens Färgeri AB, Aktiebolaget Svenskt Konstsilke, Mittuniversitetet, RISE Processum AB och Fjällräven International AB.
Budget
Projektets budget var 3,7 MSEK.
Därför var detta viktigt
Projektet syftade till att öka förädlingsvärdet av biomassan och ersätta garner tillverkade av syntetiska fibrer från fossilbaserade råvaror. Detta skulle bidra till visionen om en cirkulär bioekonomi och till omställningen mot ett hållbart samhälle.
Förväntade resultat
Projektets förväntade resultat var att nå bredare användningsområden och en större marknadsacceptans än befintliga textiler av pappersgarn. Projektets ambition var att genom branschöverskridande samarbete förbättra förutsättningarna för textil tillverkad av svensk skog och därigenom lämna ett bidra till den cirkulära ekonomin. I projektet hoppades man kunna utveckla ett antal prototyper vilka skulle kunna ge möjlighet att bättre förstå pappersgarner och papperstextilers marknadsförutsättningar.
Projektets bidrag till en biobaserad samhällsekonomi
Projektets inriktning att utveckla biobaserade textila produkter med minimal resursanvändning utifrån de infrastrukturer som redan existerar i Sverige (eller närområdet) var ett direkt bidrag till samhällsnytta den samlade bilden av ekonomiska, sociala och miljömässiga parametrar skall utvecklas i positiv riktning.
Bara under projekttiden har världsproduktionen av textila fibrer gått från 90 till 115 miljoner ton och i princip hela ökningen ligger på fossilbaserad polyester.
Samtidigt efterfrågar omvärlden inte bara nya fossilfria material utan också resurseffektivare produktionsmetoder och ökad möjlighet till cirkulära affärsmodeller med bland annat ökad andel återvinning. På kort sikt är det svårt att genomföra denna omställning inom den existerande textilindustrin då alternativa produktionsmetoder/maskiner ofta saknas.
Skogens tyg byggde på att använda existerande infrastrukturer till alternativ produktion, när efterfrågan på papper minskar kan produktionskapacitet frigöras mot textilindustrin. Med en efterföljande resurseffektiv textil värdekedja och ”rena” biobaserade material har vi möjlighet att nå en bra bit på vägen gällande minskade avtryck och ökad återvinning baserat på pappersindustrins existerande strukturer något som till exempel textilindustrin ännu saknar i industriell skala. Skogens tyg har med sin branschöverstigande sammansättning startat ett spännande samarbete som redan utvecklats till kommersiella affärer på nationell nivå.
Arbetet var starkt kopplat till de globala hållbarhetsmålen och Bioinnovations vision om en bioekonomi i Sverige 2050.
Konkreta resultat och leverabler
Syftet med Skogens Tyg var att vidare utveckla och undersöka möjliga användningsområden för svensk papperstextil genom processutveckling och framtagning av prototyper. Funktionalisering på pappersnivå nådde inte önskad effekt men efterföljande behandling av papper, garn och tyg har visat på god effekt framför allt gällande förbättrad producerbarhet i de textila tillverkningsprocesserna. Produktion i industriell skala och framtagning av prototyper för olika användningsområden visar på breda marknadsmöjligheter och potential att utveckla produkter som bidrar till en övergång mot biobaserad ekonomi och en minskning av negativ miljöpåverkan genom resurseffektiva processer med minskad användning av vatten, energi och kemikalier jämfört med konventionell textilproduktion.
Projektgruppen som täcker hela värdekedjan har varit viktig för att förstå de olika krav på egenskaper, utseende och funktion som behöver uppfyllas för intressenterna i olika steg. Att producera material i industriell skala är under utvecklingen tidskrävande men ger fantastiska möjligheter till uppskalning och kommersialisering av resultat. Det har därför varit en utmaning att koordinera parallella aktiviteter och samtidigt få fram material från steg till steg, i rätt tid, vilket medfört att prototyper och utvärderingar inte alltid kunnat genomföras på helt optimerat material.
Förbättringar på råmaterialet (papper) genom applicering av olika typer av plasticerad och/eller upplöst cellulosa har pågått under större delen av projekttiden, tyvärr har inte behandlingarna gett de förbättringar av dragstyrka, elasticitet och mjukhet som behövs för att skapa optimala förutsättningar för tillverkning och slutanvändning av textilierna. Papperet får inte tillräckligt homogen styrka för att kunna skäras i tillräckligt smala remsor vilket i sin tur begränsar möjligheterna till val av textila tillverkningsmetoder och konstruktioner (garngrovlek kontra möjliga trikå och vävmaskiner)
Fokus på att förbättra processbarhet har flyttats till senare processteg där kemiska och mekaniska behandlingar på både papper, färdigt garn och tyg gett goda resultat. Behandlade garner har kunnat köras i industriella produktionsmaskiner med full hastighet och gott kvalitetsutfall. Även tvättning och färgningsegenskaper har utvärderats under projektet med goda resultat.
För produktionsmaterialet till prototyper valdes projektgruppen att inte göra någon färgning.
En större produktion av vävt tyg kunde genomföras och delas upp mellan behovsägarna för design, utveckling och tillverkning av fullskaliga prototyper mot olika målgrupper, främst kläder och inredning. Lämpligheten för tekniska användningsområden har identifierats och diskuterats, här finns det stor potential men då ingen av behovsägarna har detta affärsområde producerades ingen prototyp.
De leverabler som identifierades har genomförts med undantag av L6 – Kostnads och avkastningskalkyl för valda pilotfall. Detta då det inte har varit möjligt att få fram kostnadsunderlag för alla undernivåer och att prototyperna färdigställdes sent i projektet utan möjlighet att genomföra uppföljande marknadsundersökningar inom projekttiden.
Resultatens effekter och potential
Den önskade förbättringen av elasticitet och styrka kunde inte nås med de materialval och de processer på pappersnivå som utvärderats. Tekniken att applicera plasticerad eller upplöst cellulosa gav inte den önskade förbättringen varken i labb eller pilotskala. För att ändå utveckla materialet för användning i textila tillverkningsprocesser i industriell skala har därför det parallella spåret med funktionalisering av garner haft allt större fokus mot slutet av projektet.
Behandlingar på garn och tyg visar stor potential och att mjukgöra garnet har möjliggjort produktion i industriella maskiner vid normal tillverkningshastighet. En minskad styvhet i garnet ger ett kraftigt förbättrat kvalitetsutfall i produktion.
Den efterföljande prototyptillverkning och de genomförda marknadsanalyserna visar på goda möjligheter mot inredning/möbler och teknisk textil men också på begränsningar för vissa typer av beklädnad där de framtagna tygerna fortfarande är för glesa och styva. Med utgångspunkt ifrån detta genomfördes en mindre studie i labbskala där vävt tyg laminerades med en pappersfilm för att skapa täthet och opacitet, viss utvärdering av egenskaper genomfördes och prototyper skall tas fram av projektdeltagare. Detta kommer ske efter projektet avslutats. Denna inriktning visar stor potential där materialegenskaperna kan optimeras genom sammanfogning av flera skikt baserat på samma pappersråvara och därmed bilda ett monomaterial som i sin tur förbättrar och förenklar för tex återvinning i existerande anläggningar för papper.
Den feasibility studie som genomförts baserat på framtaget material och slutliga prototyper har visat på stora möjligheter och ett ökat intresse på marknaden för fossilfria, giftfria och nedbrytningsbara textilier. Genom protyperna har möjliga användningsområden identifierats utvärderats men också visat på de begränsningar som vi i nuläget har med tillgängligt svenskt material gällande flexibilitet och mjukhet.
Projektet lever nu vidare genom kommersialisering av material och produkter hos flera projektdeltagare men också genom fortsatt forskning kring förbättrade mekaniska egenskaper.
Samhälleliga förutsättningar
Biobaserade råvaror och möjliggörande av cirkulära flöden är projektets utgångspunkt. De kommande regelverken från bland annat EU med producentansvar, produktpass och ökad press på producenter att ta kontroll över hela sin värdekedja kommer att stärka den typ av råvaror och korta transparanta leverantörskedjor som skulle vara lämpliga för de textila pappersmaterial vi behandlat i Skogens tyg.
Projektet är synnerligen intressant med avseende på att vi kan nyttja en befintlig värdekedjan och infrastruktur inom ett svenskt styrkeområde för att skapa en ny produkt och branschområde. Just att den del i produktionskedjan som är mest kapitalintensiv och kräver störst investeringar redan finns gör projektet extra intressant. Skogens tyg kan stärka redan starka svenska segment som outdoor och inredning med att använd lokalproducerad råvara.
Både internationellt och nationellt ser vi ett ökat intresse för möjligheterna att utveckla lokala och biobaserade råvaruflöden. De senaste årens stora och omvälvande händelser med pandemin och sedan kriget i Ukraina har satt frågor om råvarutillgång och kompletta strukturer för produktion högt på agendan. Frågorna gäller då även vilka länder/regioner man bör/kan arbeta med. Lokal/regionala leverantörskedjor kan åter bli viktiga för att säkra försörjning och beredskap.
Det finns därför goda förutsättningar för att material/produktflöden med den inriktning som Skogens Tyg haft kommer att bli viktiga och få stort genomslag under en kommande period.
Extern synlighet
- Artiklar nationellt: 3st; Borås Tidning, SCA wood magazine, Sydved magasin Aktivt skogsbruk
- Artiklar internationellt, digitalt: 2st; Fashion Round the Table i UK och i MDPI journals; Enhanced Knittability of Paper Yarn from the Swedish Forest by Using Textile Finishing Materials
- Konferens Paper: 2st; AUTEX 2021 – 20th World Textile Conference, 5th International Conference on natural fibers (Portugal)
- Vetenskapliga publikationer: 6st;
- Costa, C., Medronho, B., Filipe, A., …Edlund, H., Norgren, M., On the formation and stability of cellulose-based emulsions in alkaline systems: Effect of the solvent quality. Carbohydrate Polymers, 2022, 286, 119257
- Costa, C., Medronho, B., Eivazi, A., …Edlund, H., Norgren, M., Lignin enhances cellulose dissolution in cold alkali. Carbohydrate Polymers, 2021, 274, 118661
- Costa, C., Rosa, P., Filipe, A., …Talmon, Y., Norgren, M., Cellulose-stabilized oil-in-water emulsions: Structural features, microrheology, and stability, Carbohydrate Polymers, 2021, 252, 117092
- Costa, C., Mira, I., Benjamins, J.-W., …Edlund, H., Norgren, M., Interfacial activity and emulsion stabilization of dissolved cellulose. Journal of Molecular Liquids, 2019, 292, 111325
- Costa, C., Medronho, B., Filipe, A., …Edlund, H., Norgren, M., Emulsion formation and stabilization by biomolecules: The leading role of cellulose. Polymers, 2019, 11(10), 1570
- Medronho, B., Filipe, A., Costa, C., …Edlund, H., Norgren, M., Microrheology of novel cellulose stabilized oil-in-water emulsions. Journal of Colloid and Interface Science, 2018, 531, pp. 225–232
Tillfrågade om att hålla föredrag på mässan Trä och Teknik men blivit framflyttad på grund av pandemin. Blir höst 2022.
Skogens tyg har fått mycket synlighet på grund av den stora marknadspotentialen. Detta har också varit en utmaning för projektet när det uppstått kommersiella möjligheter under projektets gång. Ett företag har startats och de har marknadsfört produkter på mässor, deltagit med plagg på Nobel-middagen och fått massmedial uppmärksamhet.
Nästa steg
Det finns stort intresse från olika parter att gå vidare med nya projekt. En möjlig väg är att starta olika, mer avgränsade, projekt inom värdekedjan.