Så kallad bakteriell nanocellulosa kan fungera som styrkehöjare i kartong, plast och textilier. Det visar försök vid Umeå universitet. Nu ska forskningen intensifieras i en gemensam satsning mellan Umeå universitet och RISE Processum i Örnsköldsvik.
Forskningsprojektet innebär att man ska utveckla produktionsmetoder för att tillverka bakteriell nanocellulosa från lågvärdiga sidoströmmar från massabruk och i slutskedet ska bakteriell nanocellulosa för applikationer inom kartong, textilier och plast att framställas.
Det är känt att nanocellulosa i olika former kan ge nya och förbättrade egenskaper åt en rad olika material. Hittills har forskning liksom tillverkning i demonstrations- och fabriksskala framför allt skett inom mikrofibrillär cellulosa, MFC, och kristallin nanocellulosa, CNC. I detta projekt kommer forskarna att utveckla och skala upp en metod för att tillverka bakteriell nanocellulosa, BNC. Som namnet anger är det bakterier som i bioreaktorer producerar denna typ av nanocellulosa.
”Vid Umeå universitet har vår forskargrupp redan lyckats producera bakteriell nanocellulosa i laboratorieskala med en lågvärdig sidoström från ett massabruk. Vi har framställt mindre mängder BNC och blandat in i papper med lovande resultat. Papperet fick förbättrade mekaniska egenskaper, t.ex. högre drag- och rivindex”, berättar professor Leif Jönsson, som leder forskargruppen.
Nanocellulosa framställd med hjälp av bakterier skiljer sig från MFC och CNC genom att den är renare, har en högre polymeriseringsgrad med längre molekylkedjor och är mer kristallin och tunnare.
”Dagens sätt att framställa bakteriell nanocellulosa är dyrt på grund av att metoden är ineffektiv och att tillväxtmediet är dyrt. Därför kommer vi att använda lågvärdiga restströmmar från massabruk som tillväxtmedium och produktionen kommer att ske i våra bioreaktorer för en snabb produktion. I projektet kommer vi att skala upp processen med början i våra små multibioreaktorer, därefter utförs experiment i vår 50-liters bioreaktor för att till slut kunna producera BNC i 600-liters skala”, berättar Björn Alriksson, gruppchef inom bioteknik vid Processum.
Resultatet i form av bakteriellt producerad nanocellulosa kommer sedan att testas i applikationer som styrkehöjare i kartong, textilier och plast. Målet är att med lågvärdiga sidoströmmar som billig råvarubas kunna producera BNC för applikationer där det krävs relativt stora volymer.
”Det här är en mycket intressant produkt, som kan ge existerande material förbättrade egenskaper och som kan användas för att framställa helt nya biobaserade material. I slutet av projektperioden kommer vi att ha tillräckliga mängder av BNC för realistiska applikationstester. Vi är därför öppna för såväl nationella som internationella samarbeten med parter inom pappers- och massaindustrin och på applikationssidan samt andra områden för att tillsammans utveckla intressanta applikationer”, betonar både Leif Jönsson och Björn Alriksson.
