I det av Uleåborgs universitet samordnade Cocobin-projektet utvecklas beläggningsmaterial av suberin, en naturlig förening som bland annat finns i björkbark. Hos växter fungerar suberin som ett skyddande skikt och förhindrar avdunstning av vatten. Inom forskningsprojektet har man i försök framställt upp till 1 500 meter prototypmaterial av en biobaserad beläggning i semi-pilotskala.
– Materialet kan utnyttjas särskilt i fiberbaserade förpackningsmaterial, såsom papper och kartong, som fuktbarriär samt i andra produkter där hållbara och funktionella ytor behövs, säger professor Henrikki Liimatainen vid forskningsenheten för fiber- och partikelteknik vid Uleåborgs universitet.
– Suberinbaserade beläggningar kan användas som ett vattenångspärrande skikt i livsmedelsförpackningar. Dagens beläggningsmaterial är vanligtvis fossilbaserade och kan orsaka utmaningar för återvinningen. Suberinbaserade beläggningar kan erbjuda ett alternativ samtidigt som de uppnår motsvarande prestanda, tillägger VTT:s seniorforskare Rajesh Koppolu.
Mot mer hållbara material
Utvecklingen av beläggningen har steg för steg gått vidare mot praktiska tillämpningar. Utgångspunkten var björkbark, ur vilken suberin extraherades i semi-pilotskala. Det extraherade suberinet erhölls som ett fuktigt material som torkades och vidarebearbetades till ett fint pulver. Detta gjorde det möjligt att blanda det till en homogen beläggningsblandning.
Av pulvret framställdes en vattenbaserad beläggning där suberinpartiklarna fördelas jämnt i vätskan. Blandningen kompletterades också med komponenter som hjälper beläggningen att spridas jämnt och uppnå önskade funktionella egenskaper. Recepturen bygger på cirka ett och ett halvt års forsknings- och utvecklingsarbete. Arbetet fungerar som en demonstration av metodens funktion i semi-pilotskala.
Beläggningen tillverkades och testades med utrustning i semi-pilotskala, som motsvarar industriell produktion i mindre skala. Detta gjorde det möjligt att undersöka materialets funktion under förhållanden som liknar verklig produktion.
Beläggningen applicerades på två olika fiberbaserade papperssubstrat (UPM och Metsä Board), och försöken genomfördes under flera körningar. Varje körning gav upphov till hundratals meter material, och totalt producerades cirka 1 200–1 500 meter belagt material.
Testkörningarna visade att beläggningen kan processas på ett sätt som motsvarar konventionella beläggningar och att tillverkningen också lyckas i större skala än laboratoriemiljö. De belagda materialen analyseras för närvarande för att bättre förstå deras egenskaper och prestanda i olika tillämpningar.
Suberin kan erhållas bland annat från björkens ytterbark, som traditionellt har använts för energiproduktion. Med nya användningsområden kan den bli en mer värdefull sidoström för skogsindustrin.
– Detta utvecklingssteg är viktigt eftersom det för biobaserade material närmare praktiska tillämpningar. Samtidigt stöder det övergången bort från fossilbaserade material och möjliggör ett effektivare utnyttjande av skogsindustrins sidoströmmar, tillägger Koppolu.
Mer information om projektet
Cocobin är ett tvåårigt forsknings- och innovationsprojekt som delfinansieras av Business Finland och samordnas av Uleåborgs universitet. Projektet omfattar 15 forsknings- och företagspartner och har en total budget på cirka 8,7 miljoner euro.
Inom projektet utvecklas biobaserade beläggningar, bindemedel och lim för bland annat fiberbaserade förpackningar, textilier och slipmaterial. Målet är att minska användningen av fossilbaserade material, minska produkternas koldioxidavtryck och förbättra återvinningsbarheten genom att utveckla material baserade på förnybara naturresurser.
I Cocobin kombineras och testas olika biobaserade råvaror, samtidigt som de utvecklade materialens egenskaper, prestanda, säkerhetsaspekter och lämplighet för industriell användning utvärderas.
