Förbehandling av MFC styr egenskap och energiåtgång
Den 17 oktober avlade Mikael Ankerfors sin licentiatexamen med avhandlingen ”Microfibrillated cellulose: Energy-efficient preparation techniques and key properties” som sammanfattar effekterna av forskningen inom området på Innventia.
När skogsindustrin söker nya affärsmöjligheter och produkter är nanocellulosa en spännande möjlighet. Nanocellulosa, även kallad mikrofibrillär cellulosa (MFC), skulle kunna bli en bulkvara som bland annat kan användas som förstärkningskomponent i andra material, som till exempel papper, och bioplaster, men nanocellulosa skulle även kunna användas för så vitt skilda användningsområden som barriärmaterial för förpackningar, additiv i livsmedel, kosmetika, läkemedel och elektronik. Inom Innventia har forskningen i första hand varit inriktad på processen – att kunna producera nanocellulosa så energisnålt som möjligt – och här har stora framsteg gjorts. Baserat på dessa forskningsresultat byggdes 2010 en pilotfabrik för att producera nanocellulosa i tillräcklig omfattning för vidare utveckling mot applikationer.
I Mikael Ankerfors avhandling beskrivs tre olika metoder för tillverkning av MFC i vilka massafibrer först förbehandlas och sedan homogeniseras i en högtryckshomogenisator. I en av metoderna underlättas fiberdelamineringen av en kombinerad enzymatisk och mekanisk förbehandling. I de andra två processerna görs detta istället genom att introducera anjoniskt laddade grupper i fiberväggarna. Alla tre processerna är industriellt uppskalningsbara och möjliggör väsentligt lägre, 91-98 procent, energiförbrukning jämfört med tidigare studier. Genom att optimera förbehandlingen kan kvaliteten, t.ex. en films mekaniska och optiska egenskaper samt syrebarriär, förbättras. De tillverkade materialen har karakteriserats på olika vis och det har visats att de producerade MFC-fibrillerna är omkring 5-30 nanometer breda och upp till flera mikrometer långa.
En viktig del av Innventias forskning inom materialprocesser handlar om nanocellulosa. Med Mikael Ankerfors licentiatavhandling tillgängliggörs nu en sammanfattning av olika forskningssamarbeten under de senaste åren.
– Arbetet är en effekt av internationella samarbeten inom EU- och Vinnovafinansierade projekt samt arbete inom Innventias industriellt finansierade klusterforskningsprogram. Det görs mycket på många olika håll och jag är mycket glad över att kunna presentera ett arbete som sammanfattar delar av vad vi kan göra idag när det gäller MFC, säger Mikael Ankerfors.
– Vår förhoppning är att MFC ska bli en kommersiell produkt. Vi ser till exempel hur Stora Enso nu investerar i en förkommersiell produktionsanläggning i Imatra. Den gjorda forskningen tillsammans med pilotanläggningen är helt avgörande för företag att gå vidare, säger Torgny Persson, chef för affärsområde Material Processes, Innventia.
För mer information kontakta
Mikael Ankerfors, tel. 08-676 7261 (mikael.ankerfors@innventia.com)
Torgny Persson, tel. 08-676 7308 (torgny.persson@innventia.com)
Taggar:
