Solution blowing är en tillverkningsprocess som används för att producera nonwovenmaterial från polymerer i lösning. Lösningen pumpas genom en spinndysa där luft med hög hastighet blåses koncentriskt längs varje spunnet filament som sträcks och samlas upp på en trumma eller i ett bad i formen av ett nonwovenmaterial.

Elektrospinning är idag den mest etablerade metoden för att tillverka avancerade nonwovenmaterial med kontrollerbara funktionaliteter och egenskaper. Trots dess fördelar begränsas tekniken av svårigheter med uppskalning, vilket begränsar dess industriella tillämpning. Solution blowing har nyligen vuxit fram som ett kraftigt alternativ som hanterar dessa begränsningar. Tekniken möjliggör snabb och flexibel prototyputveckling av nonwovenmaterial, med stor frihet i designen av specifika funktionaliteter. En av de stora fördelarna är den ökade kontrollen över materialets struktur – både vad gäller att skapa tredimensionella strukturer och mer komplexa geometrier, såsom tubulära strukturer. Fibertillverkning genom solution blowing har många likheter med konventionell våtspinning, vilket innebär att befintlig expertis inom detta område till stor del kan överföras till den nya tekniken. 

RISE erbjuder tjänster inom forskning och utveckling av processer för tillverkning av nonwovenmaterial genom solution blowing. Vi utför forskningsförsök för att ta fram nya råmaterial, utveckla och optimera tillverkningsprocesser eller för att producera nonwovenmaterial med specifika funktionaliteter. Genom systematisk provning och optimering av processparametrar såsom polymerkoncentration, tillsats av aktiva substanser, spinningsparametrar, koaguleringsbadskomposition etc. kan vi anpassa fiberegenskaper för att passa specifika applikationer.

Vi har erfarenhet från ett stort urval av biobaserade fiberbildande material såsom cellulosa och dess derivat (till exempel hydroxypropylcellulosa), men också marina material som kitosan, alginat, fukoidan, ulvan och gelatin. Vi kan också ge råd om olika produktionsmetoder för material med olika användningsområden. 

Solution blown i labbskala
Flexibel utrustning med möjlighet att kontrollera dimensioner på både det färdiga nonwovenmaterialet och de individuella fibrerna. 

• Fiberformering kan ske antingen i torrt tillstånd genom uppsamling på trumma eller i koaguleringsbad. Även förkoagulering i en vattendimma är möjlig.
• Spinndopsvolymer mellan 15 mL och 350 mL.
• Kapacitet: 1–50 g torr fiber per dag.

Analys av material
RISE kan analysera nonwovens med en rad olika metoder. Vi kan genomföra kemiska analyser och utvärdera material med avseende på bland annat morfologi, genom både ljus- och elektronmikroskopi (SEM), bestämma porositet och vätningsegenskaper.

Vårt mål är att leverera skräddarsydda lösningar för tillverkning av funktionella nonwovenmaterial där vi möter unika behov från varje kund. Leveransen kan omfatta optimerade processparametrar summerade i en rapport eller producerade fibermaterial med specifika funktionaliteter.

Aktiva substanser förekommer i ett brett spektrum av produkter, från antimikrobiella ämnen i sårvårdsprodukter till näringsämnen i livsmedel. Genom att kapsla in dessa substanser i mikroskopiska reservoarer går det att både skydda dem från kemisk nedbrytning och styra deras frisättning över tid.

Inkapslingstekniker är idag avgörande inom flera tillämpningsområden, såsom jordbruk, medicinteknik, livsmedel och personal care-produkter. Exempelvis kan biocider eller antimikrobiella ämnen kapslas in i sårvårdsprodukter för att förlänga deras verkan, eller näringsämnen i livsmedel för att förbättra stabilitet och upptag.

Inkapslingen fyller två huvudsakliga funktioner:

1. Skydd mot nedbrytning
   Genom att isolera känsliga substanser från omgivande miljö kan deras kemiska stabilitet bevaras, vilket möjliggör längre hållbarhet och effektivitet.
2. Kontrollerad frisättning
   Inkapslingen möjliggör en styrd frisättning av de aktiva ämnena, vilket förbättrar resurseffektiviteten och minskar överdosering eller spill. Detta förlänger även den funktionella livslängden hos produkten.

Formuleringar kan skräddarsys för att uppnå olika frisättningsprofiler – från långsam, kontinuerlig frisättning över timmar till år, till stimuli-responsiv frisättning som aktiveras av exempelvis ljus, temperaturförändringar eller pH-skiftningar.

RISE kan hjälpa till med att utföra genomförbarhetsstudier i labbskala för att utveckla och optimera processer för inkapsling av aktiva substanser i reservoarer av mikro- eller nanometerstorlek. Beroende på de kemiska egenskaperna hos den aktiva substansen (vattenlöslighet, laddning, funktionella grupper) kan ett flertal olika formuleringsmetoder användas, däribland:

• Intern fasseparation för formulering av polymera mikro- och nanopartiklar med kontrollerbar morfologi.
• Inkapsling av vattenlösliga ämnen i solidifierade dubbelemulsioner med vattenkärna.
• Formulering av och inkapsling i porösa silikapartiklar.
• Formulering av och inkapsling i mikrogeler.

Vårt mål är att leverera skräddarsydda lösningar för inkapsling av aktiva substanser där vi möter unika behov från varje kund. Leveransen kan omfatta optimerade processparametrar summerade i en rapport eller formulerade mikro- och nanopartiklar innehållande aktiva substanser. Den inkapslade aktiva substansen kan även formuleras vidare för att användas som en komponent i till exempel funktionella fibrer,  färg och andra ytbeläggningar eller 3D-printade strukturer.

Vi kan leverera en mängd olika branschreferensoljor till högsta standard. Referensoljor kan t.ex. vara avsedda att användas som standardexponeringsmedier för studier av kemisk resistens. Vi kan erbjuda följande oljor: IRM 901, 902, 903 och DIDP.

För att följa standarder som ex. ASTM D 471 krävs det att referensoljorna är klassificerade. Detta för att säkerställa ett korrekt mätresultat på provobjekten. 

ASTM D471

ASTM  D5964

ASTM D2000

ASTM D1414

Vi har alltid oljorna på lager och kan därmed säkerställa snabb leveranstid.

ASTM D471

ASTM D5964

ASTM D2000

ASTM D1414

Hos oss finns processutrustningar för kompoundering, formsprutning och extrudering. Vi testar nya materialblandningar, varierar processparametrar  och tar fram prover för utvärdering. Vi erbjuder utrustningar och kapacitet i området lab- till pilotskala, vilket gör att våra tjänster anlitas för både produktutveckling och problemlösning.

Material- och produktutveckling av plast kräver processutrustningar i labb- eller pilotskala för att kunna testa idéer utan att störa produktion, och utan att förbruka alltför mycket material. Bred erfarenhet av olika plaster och termoplastkompositer och nära samarbete med kunder, gör att vi kan bidra till utveckling för att nå konkreta resultat.

Tester i mindre skala innebär många fördelar när det gäller att förkorta utvecklingstiden för ett material eller en process, eller då man vill jobba med optimeringar. Vi kan enkelt variera materialsammansättning och parametrar.

 I vår mikrokompounder i Borås kan små satser effektivt blandas då det finns behov av försök i liten skala.Vi har även labextruder av typen Brabender Plasti-Corder®Labstation med stor flexibilitet och stora möjligheter till mindre batcher ex. från 100 till 5000 g/h. I anslutning finns möjlighet till direkt formsprutning av provkroppar.

Vår kompounder i Mölndal för pilotskala är en dubbelskruvsextruder av märket Coperion ZSK 26 med 25 mm skruvar och L/D 40, som är utrustad med sidomatare samt vacuumpump. Kapaciteten är 0,5-25 kg/h och materialet luft- eller vattenkyls före pelletering. Vi har olika typer av matare för att kunna tillsätta och testa olika additiver och för att tillverka kompositer. 

Vår formspruta i Mölndal är av typen ES 200/110 HV-L tillverkad av Engel. Vi har verktyg för formsprutning av provstavar för att mäta mekaniska egenskaper, samt plattor för mätning av fallslagprov, transparens mm. Vi har spiralverktyg för att mäta flytlängd som ger ett mått på hur materialet beter sig under formsprutning vid ett visst tryck och en viss temperatur. I samband med formsprutning bestäms ofta smältindex i en separat mätutrustning (ISO 1133). Formsprutning av stavar följer standarden ISO 294, men för varje specifik plast finns standarder som följs avseende det tryck och den temperatur som gäller för formsprutning av just den plasten.

Vi kan extrudera film och folier på upp till 300mm bredd med tjocklek i intervallet 0,1 - 1mm. Utrustningen har 3 st extrudrar vilket gör det möjligt att skapa folier med upp till 3 olika skikt.

Det finns också möjlighet att ta fram provkroppar genom att varmpressa plattor (max 300 x 300 mm)

Vi diskuterar tillsammans med kund igenom vad som ingår i det vi levererar. Det kan vara alltifrån ett optimerat recept på en materialblandning utgående från en specifikation på egenskaper, till att du som kund på plats kan bestämma alternativen för nästa uppsättning parametrar vi testar. Du som kund ska från början veta vad du får.

ISO 294 Injection moulding of test specimens of thermoplastic materials

ISO 1133 Plastics — Determination of the melt mass-flow rate (MFR) and melt volume-flow rate (MVR) of thermoplastics

Våtspinning är en tillverkningsprocess som används för att producera fiber från polymerer i lösning genom extrudering i ett koaguleringsbad där polymeren solidifierar och bildar fibrer. Processen benämnds som ”våt”-spinning då den använder sig av ett flytande koaguleringsbad.

RISE erbjuder tjänster inom forskning och utveckling av processer för våtspinning av konstfibrer. Vi utför forskningsförsök för att utveckla och optimera våtspinningsprocesser eller för att producera konstfiber med specifika egenskaper. Uppdragen kan omfatta försök med att ta fram nya lösningsmedel, råmaterial eller tillverkningstekniker. Genom systematisk provning och optimering av processparametrar såsom polymerkoncentration, spinningsparametrar, koaguleringsbadskomposition etc. kan vi anpassa fiberegenskaper för att passa specifika applikationer.

Med vår expertis och kunskap kan vi utföra genomförbarhetsstudier i bänk- och labbskala för att utveckla våtspinningsprocesser och för att ta fram data till försök i större skala. Med vår utrustning i pilotskala och expertis i uppskalning av våtspinningsprocesser kan vi även optimera produktion och leverera större kvantiteter av fibrer och garn för testning och utvärdering.

Våtspinning i bänkskala

• Två spinnlinor för våtspinning
• Flexibel utrustning med möjlighet till koagulering in-line, sträckning och tvättning i flera bad, applicering av spin-finish, torkning och upplindning av filamentgarn.
• Ett stort bibliotek av spinneretter med olika kapillärantal, kapillärdiametrar, L/D etc.
• Spinndopsvolymer mellan 5 mL och ca 1000 mL.
• Kapacitet: 1-100 g torr fiber per dag.

Våtspinning i pilotskala

• Två spinnlinor för kontinuerlig våtspinning.
• Ett stort bibliotek av spinneretter och specialgjorda spinnhuvuden.
• Motströmstvättning.
• Koagulering in-line, sträckning, tvättning, applicering av spin-finish, torkning och upplindning.
• Spinning av både filamentfibrer och för produktion av stapelfibrer.
• Spinndopsvolymer från 1 L.
• Kapacitet: upp till ca 50 kg torr fiber per dag.

Vårt mål är att leverera skräddarsydda våtspinningslösningar för att möta unika behov från varje kund. Leveransen kan omfatta optimerade processparametrar summerade i en rapport eller producerade fibrer med specifika egenskaper.

RISE i Mölndal erbjuder en bred expertis inom efterbehandlingar av textilfibrer, från olika råmaterial och för olika ändamål. 

Nästan alla textilfibrer kräver något typ av efterbehandling för att användas i en produkt, från konfektion och heminredning till tekniska och industriella textilier. Inom RISE testbädd för fiberutveckling finns utrustning för att utveckla prototyper anpassade till kundens behov.

• Omlindning: I RISE fiberlabb finns en spolmaskin med möjligheten att spola om garn till önskade garnpaket där egenskaper som vikt, form och densitet kan anpassas. Spolmaskinen kan även användas för att applicera spinnolja på fibrer.
• Texturering: För texturering av fibrer finns en Stuffer Box där kontinuerlig tow eller garn krusas mekaniskt. Krusningens frekvens och amplitud kan anpassa för olika ändamål.
• Klippning: I fiberlabbet finns möjligheten att klippa kontinuerliga fibrer från tow eller filamentgarn i olika längder. De längder som erbjuds är 30, 38, 50 och 60 mm.

För vidare utveckling av prototyper finns utrustning för garnspinning, stickning samt tillverkning av nonwoven. 

Enligt överenskommelse.

På RISE i Mölndal erbjuder vi smältspinning i pilotskala för forskning och utveckling av textilfibrer. Vår unika anläggning möjliggör utveckling av multikomponentsfibrer från termoplaster, biobaserade och återvunna polymerer – och stödjer företag och forskare i att skapa innovativa och hållbara textilmaterial.

Smältspinning är den vanligaste metoden för att framställa syntetiska fibrer, såsom polyester och nylon. Med vår smältspinningslina utrustad med fyra extruders kan RISE utveckla fibrer där upp till fyra olika polymerer kombineras i ett och samma garn eller filament. Detta öppnar för nya möjligheter inom tekniska textilier, mode och funktionella applikationer. Samtidigt erbjuder anläggningen en värdefull testmiljö för återvunna och biobaserade polymerer under processförhållanden som motsvarar industrin.

Vår pilot-skaliga smältspinningsutrustning är utformad för att efterlikna industriella förhållanden samtidigt som den är flexibel för forskning och prototyputveckling. Med fyra oberoende materialkanaler kan vi kombinera polymerer med olika termiska och reologiska egenskaper.

Våra pilottester kan inkludera:

• Spinning med upp till fyra polymerer i en och samma fiber (0,1–7 kg/h, hastigheter upp till 6000 m/min).
• Ett brett urval av fibergeometrier och tvärsnitt (side-by-side, trilobal, hollow, islands-in-the-sea, pie-wedge).
• Multifilamentspinning med 12–72 filament.
• Efterbehandling såsom texturering och klippning till stapelfibrer.
• Relevant karakterisering av fibrer och garn.

Utöver pilot-skalig smältspinning erbjuder RISE även utvärdering av spinnbarhet hos nya polymerer och smältspinning i labbskala för tidig fiberutveckling. Dessa tjänster gör det möjligt att testa materialegenskaper, optimera fiberformuleringar och förbereda för uppskalning till pilot- eller industriproduktion.

Kontakta våra experter inom smältspinning

Intresserad av att utforska lösningar för smältspinning eller att prototypa innovativa fibrer och garn? Våra experter är redo att samarbeta med dig i forsknings- och utvecklingsprojekt, från labbtester till pilotproduktion.

Enligt överenskommelse

Enligt överenskommelse.

Sortera fram kärnvedsvirke och reducera torktiden genom att mäta kärnvedsvolymandel. Minska deformationerna genom att sortera efter fibervinkel. Dessa verktyg kan hjälpa dig producera virke med bättre kvalitet, samtidigt som du sparar energi och ökar din produktion.

Att råsortera virket baserat på kärnvedsandel och/eller fibervinkel för att därefter torka med anpassade torkprogram kan väsentligt reducera  torktiderna och minska problemet med deformerade plankor. Samtidigt kan du enkelt sortera fram produkter med mycket kärnved.

Systemet kan användas på flera sätt:

• För att hitta bitar med hög eller låg andel kärnved. Bitar med hög kärnvedsandel har bättre beständighet och de är därför önskvärda i vissa produkter, medan bitar med låg andel kärnved är önskvärda i andra produkter. Detta är viktigt för att få ett bra torkningsresultat. Kärnveden hos gran och tall har lägre fuktkvot än splintveden. Därför skall bitar med hög andel kärnved torkas annorlunda än de med låg andel.
• För att hitta bitar som är snedfibriga och därmed skevningsbenägna. Skevningsbenägna bitar orsakar problem i produktionen och klassas ofta ned, vilket orsakar i förluster. De skevningsbenägna bitarna kan hittas och, om man så vill, placeras  bottenpaketen vid torkning så att de hålls raka under torkningsprocessen.
• För att skilja centrumbitar från ytterbitar. Centrumbitar har andra egenskaper än ytterbitar, vad gäller t.ex. orienteringen på årsringar, kviststrukturer och kärnvedsinnehåll, och kan användas på olika sätt.

KärnaFiber On-Line systemet är baserat på laser och bildbehandling som i realtid kan detektera kärnved och fibervinkel eller bådadera, i en dubbelsidig enhet, under tvärtransport. Systemet monteras i sågens råsorteringslinje och kan användas fristående eller anslutas till befintliga råsorteringsutrustningar där kärnvedsandel och fibervinkel då används som parametrar i sorteringsbeslutet.

Det här ingår vid beställning:

• Installation och igångsättande av systemet KärnaFiber On-Line
• Utbildning i användandet av systemet
• Programvara inklusive manual, senaste version, på svenska
• Två mäthuvuden för dubbelsidig mätning
• Mätdator, med svensk version på datorns operativsystem och mjukvara på svenska
• Mjukvarulicens och distanssupport i ett (1) år.
   

Systemet kan normalt vara i drift tre månader efter accepterad offert, under förutsättning att kunden fullgjort sina ansvarsåtaganden.

Vi reserverar oss mot fördröjningar utom vår kontroll, som till exempel fördröjda leveranser från våra leverantörer.

Kund ansvarar för:

• Montagepunkter i råsorteringen
• Kabeldragning från mätpositionerna till teknikutrymme
• Strömförsörjning och internet till teknikutrymme
• Anslutning till befintligt sorteringsystem

Kontakta oss för fullständiga specifikationer.

RISE test- och demoanläggning för additiv tillverkning infattar tillverkningsmöjligheter i industriklassade maskiner för pulverbäddslaser. Denna tjänst ger dig direkt möjlighet att testa och producera i RISE maskinpark.

Kopplat till printningen kan man genomföra flera kompletterande aktiviteter som materialutveckling, simuleringskalibrering, utvärdering av korrosions- och/eller mekaniska egenskaper. Tillsammans hjälper dessa aktiviteter till att ge en helhetsbild över den printade detaljen oavsett om det är en funktionell prototyp, principiell demonstrator, eller till och med nollserietillverkning. Beroende på syftet, kan ovanstående aktiviteter vara återkommande för att optimera mot specifika önskemål.

Utifrån kundens önskemål kan försökets syfte variera och dokumentationen anpassas utifrån detta.

För att säkerställa bästa möjliga resultat, definieras randvillkoren (tekniska, ekonomiska, ledtider, förväntningar, resultat, etc) tillsammans med kunden i ett inledande möte, varvid RISE kommer att presentera ett komplett upplägg för själva genomförandet av printningen. Efter att upplägget har godkänts, startar själva aktiviteten.

Printningen utförs i enlighet med RISE rutiner för spårbarhet och renlighet.

Resultaten levereras enligt överenskommelse men oftast i form utav en skriftlig rapport tillsammans med det producerade resultatet av tillverkningsförsöket.

Byggjobbsberedning för pulverbäddslaser

Rotorspinning är en open-end garnspinningsteknik där fibrer förs in i en rotor och tvinnas till garn med centrifugalkraft. Metoden är snabb och flexibel, vilket möjliggör garn med varierande tjocklek och styrka. Rotorspunnet garn används i många produkter, från kläder och heminredning till tekniska textilier och arbetskläder.

På RISE i Mölndal finns ett komplett garnlabb med möjlighet att spinna olika typer av garn. Bland annat fokuserar vi på mekaniskt återvunna fibrer som ofta blir kortare än motsvarande jungfruliga fibrer. 

Rotorspinning lämpar sig för fibrer från ca 15 mm upp till 50 mm. Garnsnodd och andra inställningar optimeras utifrån materialets egenskaper.     

I garnlabbet hanteras en rad olika material som naturfibrer och syntetiska fibrer. Dessutom arbetar vi med regenererade cellulosa fibrer som viskos och lyocell, vilket ger oss möjlighet att skapa garn med varierande egenskaper och specifika hållbarhetskrav. 

Processen startar med öppning, kardning och sträckning av materialet för att sedan spinnas till garn. 

Materialet matas in i utrustningen där en rotor orienterar fibrerna samt ger snodd till garnet.    

På RISE har vi möjlighet att genomföra alla steg från rivning av material, kardning, och garnspinning. Vi kan även provsticka garnet för processutvärdering och vidare textil provning. 

Kontakta oss för mer information om hur vi kan hjälpa just ditt företag med att tillverka garn. 

Rapport svensk/engelsk 

Materialåtgång och eventuell förbehandling.