Hypotesen som detta projekt vill få bekräftat är om kolfiber kan ersättas med nanocellulosa som styrkemedel i Fused Filament Fabrication (FFF), det vill säga filament för 3D-utskrift.
Idag används kolfiber som armeringsmaterial i många kompositmaterial. Kolfiber tillverkas från akrylnitril, som är toxisk och oljebaserad. Om kolfibern kan bytas ut mot en miljövänligare biofiber som nanocellulosa, innebär det att steg tas mot en mer miljövänlig och mer hållbar produktion.
Nanocellulosa kan tillverkas från flera råvaror. Professor Armando Cordovas forskargrupp har tillsammans med Organofuel AB utvecklat en miljövänlig metod för framställning av nanocellulosa från barrsulfatmassa. Denna nanocellulosa ska utvecklas och testas som substitut till kolfiber i 3D-skrivarfilament.
Projektet syftar till att tillverka mer miljövänliga armerade 3D-skrivarfilament.
Målet för projektet är att utveckla nanocellulosa och testa denna som substitut till kolfiber i 3D-skrivarfilament.
Därför är detta viktigt
Den additiva tillverkningsindustrin växer snabbt och kolfiber är vanlig som armering i 3D-filament, men kolfiber tillverkas från petrokemikalier. Genom att armera med förnyelsebar och återvinningsbar nanocellulosa, och kunna kommersialisera de mest lovande applikationerna, kan utvecklingen mot mer förnybar och biobaserad teknik drivas på.
Att ersätta kolfiber med cellulosa i 3D-skrivarfilament, kan avhjälpa flera problem – kolfiber sliter på munstycken och skruvar och är hälsovådligt i framställning samt konvertering.
Förväntat resultat
Armerad 3D-filament kommer göras miljövänligare genom att petroleum-baserad kolfiber byts ut mot lignocellulosa-baserad nanocellulosa. Om nanocellullosa-armerad biokomposit, och enklare plaster erhåller förbättrade mekaniska egenskaper, kan de ersätta hårdare och mindre miljövänliga plaster. Nanocellulosan kommer tillverkas/modifieras med en ny miljövänlig metod. En miljövänlig organisk katalysator kommer att användas i den patenterade modifieringsprocessen.
Deltagare
Mittuniversitetet, Infold AB, Trifilon AB och Organofuel Sweden AB.
Budget & tidplan
Projektet har en total budget på 480 000 MSEK och kommer att pågå under sex månader – mellan november 2020 till mars 2021.
Bilden visar en 3D-skrivare, med rulle gult filament till höger.