Detta projekt strävar efter en förändring mot förnyelsebara råvaror och högre resurseffektivitet inom bygg- och konstruktionssektorn. Råmaterialet kommer huvudsakligen från högutbytesmassa, som tillverkats i en process där mer än 80% av vedsubstanserna kvarhålls i massan. Detta ger ett mer effektivt nyttjande av skogen och resulterar i att vid viss skogstillväxt ska större volymer bio-baserade material kunna ersätta fossilbaserade material. Ligninet, som utgör upp till 30% av vedmaterialet fungerar som limmet i vedfibermaterialet, nyttjas här till att skapa vattentålighet och våtstarka bindningar via en hetpressningsteknik. Tekniken tar vara på ligninets mycket goda bindnings-/vidhäftnings-potential vid höga temperaturer. I tidigare forskning kring papperstillverkning av ligninrika massor har man visat att lignintäckta fibrer kan binda till varandra om de sammanpressas vid tillräckligt hög temperatur och tryck.
Genom att ta vara på hetpressningstekniken syftar projektet till att utveckla och förbättra egenskaperna hos biobaserade 3D honey-comb-liknande material (bi-kake-liknande struktur) som används i olika skivor inom byggindustrin. En sådan skiva består av flera skikt av papper: fluting (den vågformade strukturen), innerliner (det inre lagret av papper som täcker flutingen på insidan av en kartong) och liner (refererar till både innerlinern och ytterlinern på fluting och i wellpappkartong).
Var och en av de ingående papperskomponenterna i flerskikts skivmaterialet förbehandlas med hetpressningsteknik helt utan tillsats av styrkehöjande kemikalier, så att hög styrka och vattentålighet erhålls. De hetpressade materialen kan sedan sammanfogas och konverteras till starka och vattentåliga 3D honey-comb-liknande skivor och utan användning av plastbeläggning. I det aktuella projektet är slutanvändaren av materialet en tillverkare inom golvindustrin, men målet är att materialen kommer att kunna användas på flera områden inom byggnadskonstruktion. Material av 100%-ig skoglig råvara är lätta att återvinna. Starka och vattentåliga material möjliggör ökat återbruk med stärkt cirkuläritet. Detta bidrar även till ett betydligt minskat koldioxidavtryck.
Därför är detta viktigt
Inom byggsektorn försöker man hitta sätt att ersätta fossilbaserade plaster med biobaserade material. Plasters förmåga att fungera som fuktspärr och ytskydd är utmärkt och det har varit svårt att ta fram lätta material med motsvarande egenskaper utan att kostnaden blir mycket hög. I detta projekt studerar vi potentialen hos hetpressningsteknik med vilken vi sammanfogar fibrer med högt halt lignin genom att vi nyttjar egenskaperna hos naturens tvärbundna amorfa polymer (lignin). De processer vi använder för tillverkning av vedfiberbaserade konstruktionsmaterial anpassas så att vi återutnyttjar ligninets unika bindningsegenskaper så att vi kan ersätta plaster.
Förväntat resultat
Vi eftersträva nya tillverkningsprocesser för vattentåliga och starka papper för 3D honey-comb-liknande produkter. Hetpressningstekniken förväntas ge starkare och våtstabilare material för att ersätta EPS (expanderad polystyren) och plastbeläggning för konstruktionsmaterial. Förväntningarna är att de tillverkade hydrofoba materialen går tekniskt att sammanfoga och att de erhållna pappers-egenskaperna består. Dessa flerskikts biomaterial testas sedan i värmegolv där tåligheten mot fuktvariationer vid olika temperaturer är viktig. Om vi lyckas tillverka lätta byggmaterial av förnyelsebar råvara och som möter kraven för både inomhus och utomhus miljöer kommer marknaden och konsumenterna att tillfredsställas.
Deltagare
MoRe Research Örnsköldsvik AB, Flooré AB, Ipco AB, Re-board Technology AB, Gludan GmbH, Ecohelix AB, Biosorbe AB och Mittuniversitetet.
Budget & tidplan
Projektet har en total budget på 5,5 MSEK och kommer att pågå under två år – från augusti 2023 till juli 2025.