Mikrovågsassisterad produktion av kolfibrer från tvärbundna ligniner

De flesta kolfibrer tillverkas i dag av den fossilbaserade råvaran polyakrylnitril, och produktionen är energikrävande. I projektet LignoWave-CF undersöks en alternativ process där lignin, en restström från skogsindustrin, används som råvara samtidigt som mikrovågor ersätter traditionell ugnsuppvärmning.

Syfte och mål

Projektet ska verifiera en metod för att producera högpresterande kolfibrer från kemiskt tvärbundna ligninfibrer med hjälp av mikrovågor. Målet är att utveckla ligninbaserade prekursorfibrer som behåller sin form vid höga temperaturer, kan sträckas för att skapa en gynnsam fiberstruktur och därefter omvandlas till kolfiber med få defekter. Projektet ska även undersöka om mikrovågsprocessen kan minska energianvändningen och förkorta produktionstiden jämfört med konventionell ugnsuppvärmning.

Därför är projektet viktigt

Projektet kan skapa ett nytt användningsområde för lignin, en restström som uppstår i stora mängder inom massa-, pappers- och bioraffineringsindustrin. Om lignin kan ersätta fossil råvara i kolfiberproduktionen skapas möjligheter att minska beroendet av petroleum och öka värdet på skogsindustrins sidoströmmar. Mikrovågsprocessen kan dessutom bidra till lägre energianvändning och kortare processtider. På sikt kan det stärka tillgången till kolfiber och bidra till en mer resurseffektiv produktion i Sverige och Europa.

Förväntat resultat

Projektet ska verifiera konceptet med kemiskt tvärbundna ligninbaserade prekursorfibrer och mikrovågsassisterad tillverkning av kolfiber i laboratorieskala. Resultaten ska ge kunskap om hur materialsammansättning och processförhållanden påverkar fiberstruktur, porositet och mekaniska egenskaper. Projektet ska också ta fram simuleringsbaserade jämförelser av kolfiberkompositer samt underlag för fortsatt utveckling och uppskalning.