Storskalig produktion av den starkaste nanocellulosa fibern

Uppfinningen

Fibern är starkare än spindeltråd, som betraktas som naturens starkaste. Det är när fibrillerna (de mikrotrådar som en fiber består av) linjeras i samma riktning som de exceptionella mekaniska egenskaperna uppkommer. När fibrillerna är maximalt linjerade uppnås den oöverträffade styrkan och styvheten. Den extrema likriktningen av fibrillerna uppnås genom att först låta två vattenströmmar rikta dem och sedan låsa fast fibrillerna i varandra.  

Syfte

Den nuvarande produktionen av nanocellulosafibern har varit framgångsrik i labbskala men tillverkningen har inte varit kontinuerlig. Målet med projektet är att visa att produktionen kan skalas upp och göras kontinuerlig samt att leverera en plattform för ytterligare utveckling och kommersialisering. 

Utmaning

Hur kan den nuvarande manuella processen göras om till en kontinuerlig? Hur kan processen utvecklas för att kunna spinna multipla filament? Vilka processer kan optimeras för att sänka produktionskostnaden? Hur kan teknologiska landvinningar gå fortare från idé till produktion?

Lösning

• En grupp forskare från RISE arbetar tillsammans för att utveckla processen och visa att kontinuerlig produktion av nanocellulosafibern är möjlig.
• Miljöpåverkan beaktas vid val av olika råvaror samt vid optimering av processen.
• Fokus på projektledning ger en kortare väg från idé till resultat. Det uppnås genom fokuserade team och genom att använda flera olika projektledningsverktyg som tar hänsyn till de osäkerhetsfaktorer som finns i forskningsprojekt.
• Projektet kommer att etablera samarbeten med partner som år framsynta och har kapacitet att kommersialisera den här teknologin.

Resultat

Projektets framgång definieras av att demonstrera en kontinuerlig process för att spinna fibern där fibern behåller de fenomenala mekaniska egenskaperna. 

Även om kostnaden för produktionen hela tiden beaktas förväntas det i det här tidiga utvecklingsstadiet att kostnaderna nödvändiggör att fibern kommer användas för produkter som har högt produktionsvärde.

• Kompositer: låg vikt, hög styrka och korrosionsbeständighet är eftersökta egenskaper inom rymd-, flyg-, sport-, bygg-, transport- och energiindustrin. 
• Biomedicin: biokompatibiliteten hos det här biomaterialet och de exceptionella mekaniska egenskaperna gör det lämpligt för användning för produkter med låg volym och högt förädlingsvärde som t.ex. tekniker för vävnadsersättning.