Energieffektiv metod att tillverka nanofibrillär cellulosa prisas

En forskargrupp från Japan och Frankrike får Marcus Wallenbergpriset 2015 för deras vidareutveckling av en energieffektiv metod att tillverka nanofibrillär cellulosa. Den banbrytande upptäckten belönas med två miljoner kronor.

Nanofibrillär cellulosa erbjuder stora möjligheter. Stabilisatorer i kemikalier, mat och kosmetika, råmaterial till textilfibrer eller kompositer eller material till förband är några exempel på tänkbara användningsområden.

Den mekaniska processen för att mala ned pappersmassan till nanoformat är dock mycket energikrävande, vilket hittills har hämmat intresset från industrin.

Banbrytande fynd

Professor Akira Isogai och hans forskarkolleger Tsuguyuki Saito vid universitetet i Tokyo och Yoshiharu Nishiyama vid Centre de recherches sur les macromolécules végétales, Cermav i Grenoble, Frankrike, har nu upptäckt en energisnål metod att framställa nanofibrillär cellulosa. De har visat att energibehovet minskar dramatiskt om träfibern genomgår en kemisk behandling före den mekaniska bearbetningen.

– Deras arbete har banat vägen för fortsatt intensiv forskning i hela världen, säger professor Johanna Buchert, Teknologiska forskningscentralen VTT i Finland och ledamot i prisnämnden för Marcus Wallenbergpriset, i ett pressmeddelande.

Skilda egenskaper

Termen nanocellulosa omfattar både nanofibrillär och nanaokristallin cellulosa. De har identisk kemisk sammansättning, men skilda egenskaper. De amorfa delarna av fibern tas bort på kemisk väg vid tillverkningen av nanokristallin cellulosa. Nanopartiklar som isoleras i den här processen får en kristallin struktur. De är små, till formen som riskorn. Professor Derek Gray, McGill University, Kanada, fick Marcus Wallenbergpriset för två år sedan för en upptäckt inom det här området.

Nanofibrillär cellulosa framställs genom en mekanisk behandling av pappersmassan. Den innehåller både kristallina och amorfa delar. Beroende på processen kan fibrerna antingen buntas ihop eller isoleras i långa och spagettiliknande fibrer.

Nya framställningsmetoder

Intresset för nanofibrillär cellulosa har ökat sedan årets Marcus Wallenbergpristagare utvecklat en specifik oxidering, som förenklar den mekaniska bearbetningen. Med den nya metoden kan energibehovet minskas från 30 000 kWh/ton till 100–500 kWh/ton utan att cellulosans egenskaper försämras. Tvärtom visar resultatet att materialet blir mer homogent.

– Det är en mycket intressant upptäckt som kan bidra till att nanocellulosan blir en nyckelprodukt i framtidens skogsindustri, säger Johanna Buchert i pressmeddelandet.

Kombinationen av kristallin och fibrillär struktur gör att nanofibrillär cellulosa kan skapa barriärer, bevara stora mängder vatten eller hålla porösa strukturer torra., Dess styrka och lätthet kan bidra till att förbättra kvaliteten i papper och textilfibrer samt tillverkningen av armerad komposit. Viskositeten och den vattenbehållande förmågan är värdefull vid framställningen av stabilisatorer i livsmedelsprodukter, kosmetika, färger och lim – ja, till och med läkemedel.

– Den globala konsumtionen av tryckpapper minskar kraftigt. Årets Marcus Wallenbergpris bidrar till möjligheterna att hitta nya produkter som kan bidra till att förnya skogsindustrin, avslutar Johanna Buchert uttalandet.


Skogsaktuellt
Tel: 019-760 94 10
E-post: redaktionen@skogsaktuellt.se

Artikeln publicerades tisdag den 17 mars 2015

Nyhetsbrev

Prenumerera på vårt nyhetsbrev
Direkt i din inkorg!

Senaste