Trefiber gir ny industri

  • produksjon

Papirindustriens forskningsinstitutt (PFI) ønsker at norsk industri starter produksjon av denne type materialer.

I Oslo Atrium er terrassebordene laget av trefiberbasert komposittmateriale. Enkelte Mercedes-modeller er utstyrt med dørpaneler, hattehyller og enkelte andre komponenter laget av kompositter basert på ettårige planter og noe trefiber.

USA er foregangslandet. Der passerte omsetningen av denne typen produkter 350 millioner dollar i 2001. I 2011 ventes den å passere 2 milliarder dollar.

Den britiske miljøstiftelsen WRAP, som delvis er offentlig finansiert, har beregnet at markedet i Europa vil vokse til et sted mellom 500 millioner og 1 milliard britiske pund i samme tidsrom. I volum tilsvarer dette opp til 1,3 millioner tonn trefiberbaserte kompositter.

Forsker Per Nygård ved PFI tror det er mulig å bygge en industri rundt dette i Norge. Han ser mange muligheter både når det gjelder bruksområder og typekvaliteter som kan gi norsk industri tilgang til nye markeder.

- Til nå benyttes nesten bare sagmugg i Norge. Vi har fiber som er langt bedre egnet enn sagmugg, mener Nygård.

Småskog som er knudret og bøyd og hurtigvokst skog som har lav stivhet er dårlig egent til plank, men som råvare for kompositter egner de seg utmerket. Vi har også mye furu i Norge som i dag knapt brukes, samt svinn fra annen produksjon.

Norsk produksjon

I løpet av tre til fire år kan vi produsere plank av kompositter i Norge, spår Nygård. Disse kan erstatte blant annet trykkimpregnerte terassebord. Først trengs et anlegg for produksjon av fiber, deretter kan planken ekstruderes på samme sted.

- PFI ønsker å starte opp et nytt utviklingsprosjek på dette området. Vi vil gjerne knytte til oss utstyrsleverandører og få med de som prosesserer plast i utviklingsprosessen, sier PFI-forskeren.

I dag er polyetylen og polypropylen de mest gunstige bindemidlene. Det er også arbeid i gang med biopolymerer, men det arbeidet er fremdeles i startgropa, ifølge Nygård.

Dette bekrefter professor Kristiina Oksman ved Institutt for maskinkonstruksjon og materialteknikk ved NTNU.

Hun har fire stipendiater som arbeider med disse problemstillingene. To av dem arbeider med biopolymerer basert på nanofibere. - Dette vil kunne benyttes i emballasjeindustrien og i flere medisinske applikasjoner. Men det krever interesse fra industrien, understreker hun.

Selv for enkel ekstrudert plank ser Oksman flere bruksområder. - En rekke marine applikasjoner som utriggere, brygger og lastekaier vil by på interessante muligheter, sier professoren. Oksman er ikke i tvil om at slik produksjon kan startes i Norge ganske raskt. Hun viser til at det allerede er produksjon i USA, Japan og Korea samt litt i Nederland og noen få andre europeiske land. - Men det avhenger av at industrien er villig til å satse, gjentar hun.

Fiber engineering

Nygård forteller at drivkraften i USA stort sett har vært økonomi. Komposittene er bortimot vedlikeholdsfrie, og i USA er det få negative følelser knyttet til plastmaterialene.

At amerikanerne hovedsakelig tenker økonomi, gir europeiske bedrifter gode muligheter til å ta igjen forspranget.

For å lage kompositter med stor styrke er det nødvendig å ha lange fibere med stor overflate som gir god heft til plasten. Nygård tror ikke det vil kreve mye FoU-arbeid før slike fibere er på plass. Han mener det er snakk om å bruke eksisterende kunnskap til nye produkter og prosesser, ikke å utvikle noe helt nytt fra grunnen.

En av disse tilpasningene er å frilegge cellulosefibrene. Bindingene mellom fibrene som er ønsket for å få et sterkt papir skaper vanskeligheter når fibrene skal blandes med plast. Sjansene øker for at hver enkelt fiber ikke blir dekket. Resultatet kan bli svakheter i materialet der fibrene er klumpet for tett sammen.

Oksman er enig med Nygård i at her er det ikke snakk om komplisert forskning hvor sjansene for å lykkes er usikre. - Det er klart at fibere gir bedre egenskaper enn sagmugg. Men dagens cellulosefibere er laget for papirindustrien som vil ha myke fibere. Disse kan også lett bli skadd i prosesseringen, sier hun.

Nygård peker på at de fleste av dagens ekstrudere er konstruert for å mates med granulater i forskjellig form. Å forsøke seg med trefibere i en slik maskin kan lett føre til at disse ikke blir tilstrekkelig blandet i plasten, men i stedet flyter på toppen.

- Ikke noe problem, sier Oksman, og legger til: Det er jo allerede produksjon i dag, og selv om man ikke kan benytte en hvilken som helst ekstruder, er de rette typene ikke vanskelig å få tak i.