Hipemacell ‑ Högpresterande material från cellulosafibrer

Detta projekt kombinerar toppmodern skalbar katalys på cellulosafibrer med hållbar konstruktion för att få förbättrade och nya egenskaper hos fibrerna så att de kan konkurrera med fossilbaserade material. Den miljövänliga katalysen kan utföras före konstruktionen samt efter det att man har infört nya funktioner och förbättrade egenskaper i olika steg i processerna. Ett sätt att undersöka denna vetenskap är att tillämpa den på träbaserade kompositer som kan ersätta nuvarande kolfiber-epoxikompositer i krävande produkter med hög prestanda, t.ex. i sportbåtar, kajaker, surfbrädor, skidor eller som lätta material i bilar och flygplan. Om vi når framgång i detta projekt med utmanande högpresterande material skulle vara ett stort genombrott och vetenskapen skulle kunna tillämpas på en mängd olika mindre krävande applikationer inklusive cellulosamaterial för byggnader och konstruktion samt förbättra egenskaperna hos pappersbaserade produkter avsevärt.

Idag används cellulosa i liten utsträckning i högpresterande kompositer. Det finns dock en ökande strävan att förbättra möjligheterna att använda miljövänliga och fossilfria hållbara material. Vi har haft kontakt med flera byggare av högpresterande sportutrustning och upptäckt att det verkligen är viktigt för dem att hitta miljövänliga alternativ även om kostnaden kan vara något högre jämfört med fossilbaserade material. Prestandan måste dock vara åtminstone på samma nivå som nu. Bygg- och förpackningsindustrin har också en stark önskan att ersätta fossilbaserade material med förnybara material. Exempel på undersökningar av cellulosamaterialet är: hur starka de kan bli av den kombinerade katalysen och konstruktionen, med användning av miljövänlig och skalbar katalys för yt-tekniken för att göra dem hydrofoba på ett stabilt sätt och parallellt för att föreslå ett tillverkningssystem med realistisk industriell potential.

På forskningscentrum FSCN har vi lång erfarenhet av trä- och träfibermodifiering med hjälp av miljövänlig katalys och vi är också mycket erfarna med olika metoder relaterade till sulfit samt alkali och värmebehandling av trä samt träfibrer. Till exempel har vi lång erfarenhet av katalytiska direkta reaktioner på cellulosa och lignocellulosa samt utför ytanvändning av dessa material med "klick" -kemi. Detta har möjliggjort skalbar kemi för tillverkning av hydrofoba och brandbeständiga trämaterial samt kompositmaterial på skalor i flera lager. Dessutom har vi utvecklat selektiv katalys för hållbar funktionalisering och depolymerization av lignin.