Cellulose i nye materialer

  • produksjon

Borregaard: I laboratoriet hos Borregaard utenfor Sarpsborg blinker det i stål og glass.

Her kokes, rives og vaskes cellulose; ikke for å lage papir, men for å lage råstoff til nye materialer.

Forsker Dag Hotvedt og gruppeleder i FoU Nina Ileby jakter sammen med kollegene på nye anvendelsesområder for cellulose. Et av dem er plastemballasje. Fibre i nanostørrelse kan gjøre plasten stivere eller tettere.

- Borregaard har vært i prosessindustrien og finkjemikalier i mange år. Nå ser vi på bruk av fibre i nye anvendelser. Et av dem er biokompositter som er et marked i kraftig vekst, sier forsker Dag Hotvedt.

Rives i filler

Ut fra laboratoriet kommer superren cellulose. Det må den være når den skal splittes opp til partikler på 10-20 nanometers tykkelse. Cellulosen fra Borregaard sendes til Papir- og fiberinstituttet (PFI) i Trondheim der den rives eller sprenges til ørsmå fibriller (se egen sak).

Gruppeleder Per Nygård ved PFI, som leder flere prosjekter på ny bruk av cellulose, ser for seg en rekke kommersielle anvendelser av de små fibrillene:

*Sårleging: Cellulosepartiklene tilføres stoffer som bidrar til å lege sår raskere.

*Tabletter: Cellulosen får tilført stoffer som frigjøres over tid i kroppen.

*Fortykningsmidler: Kan brukes både i matvarer og i maling. Cellulosefibrillene legger seg i et nettverk.

*Tettere emballasje: Polyolefiner (polyeten eller polypropen) er veldig tett for vann, men luft går relativt lett gjennom. Polyolefiner blandet med cellulose gjør emballasjen tettere. Mindre luft og dermed oksygen kommer inn til matvarene.

*Stivere emballasje: De lange fibrillene kan gjøre emballasjen stivere i f.eks. et yoghurtbeger.

Fortsatt er gjennomsiktig plastemballasje en utfordring.

- Ideelt sett vil plasten holde seg gjennomsiktig dersom fibrillene er små nok. Men utfordringen er at de ørsmå partiklene klumper seg sammen, sier Nygård.

Naturlig polymer

Cellulose er naturens egen polymer (lang molekylkjede) som hjelper til å holde trærne oppreist. Cellulosen brukes i størst kvanta til å lage papir og papp, men nanoteknologi gir nye muligheter kombinert med andre materialer.

- Fordelen med cellulose som tilsatsmateriale er at den er miljøvennlig. Dessuten har den en overflate som er enkel å modifisere kjemisk, sier han.

Kappløp

Forskere verden over kappes om å utvikle nye biokompositter. I Norge samarbeider Borregaard med PFI, Borealis og NTNU om å utvikle nye materialer basert på cellulose og polyolefiner. Borregaard leverer cellulosen og Borealis plastråstoffene. Partnerne er i gang med å teste nye materialer og håper å ha en prototyp klar før jul.

For en måned siden startet de fire sammen med Södra Cell, Domsjö Fabriker og Akzo Nobel et nytt prosjekt: "Development of new bio-based materials using nanotechnology". Det inngår i Forskningsrådets Nanomat-program. Prosjektet skal bidra til å gjøre produksjonsteknikken for mikrofibriller bedre, og gi cellulosen nye egenskaper ved å tilsette kjemikaler på overflaten av hver fibrill. Nygård ønsker også å koble prosjektet til det svenske prosjektet Sustainpack, en stor satsing finansiert gjennom EUs 6. rammeprogram. Trondheimsmiljøet har etablert kontakt med Norsk emballasjeforening. De er nysgjerrige på de nye egenskapene til plastemballasjen. Selskaper som Elopak, Polymoon (tidligere Dyno Plast), Nordic Paper, M. Peterson & Søn, Tine, Rieber og Orkla Foods er aktuelle brukere av den nye emballasjen.

Større marginer

Borregaard er i verdenstoppen når det gjelder å lage ren cellulose som er brukt i alt fra betong til maling. Kunnskapen utnyttes nå til å lage enda finere tilsatsmaterialer til matvareemballasje

- Her er marginene større. Vi lever av hele tiden å finne nisjer, sier Dag Hotvedt som slutter i Borregaard til jul for å begynne i ny jobb hos Scanwafer på Herøya. Oppgavene blir delvis tatt over av gruppeleder Nina Ileby og FoU-direktør Kristin Misund i Borregaard.