Grafen i hållbara limmer för förnyelsebara material

Hållbarhet är en allt viktigare konkurrensfaktor och företag upplever starka krav på att övergå till hållbara material. I många produkter används olika typer av limmer och hårdare krav vid användning av skadliga fossilbaserade limmer driver innovationsutvecklingen mot biobaserade limmer. Biobaserade limmer som förbättras med grafen har förutsättningar att förbättra egenskaperna vilket gör att de kan ersätta fossilbaserade limmer.

Målet med projektet är att med grafen utveckla förnyelsebara limmer till förpackningar, sugrör och träpaneler till möbler som verifieras i operativ miljö. Syftet är att ta tillvara den potential som finns för att använda grafen i limmer för hållbara material. I projektet kommer stärkelse- och cellolusabaserade limmer utvecklas till demonstratorerna.

Resultat från att blanda 2D fabs grafen med stärkelsebaserat lim har visat på mycket goda förbättrade mekaniska egenskaper och möjliggjort att produktionen av wellpapp kan köras 30 % snabbare samt med lägre tryck och lägre temperatur vilket minskat energiförbrukningen. De positiva resultaten innefattar:

• Limfogen stärks
• Limmet torkar snabbare
• Mindre lim behöver användas
• Fukthalten i kartongen eller papperet reduceras

Dessa resultat har verifierats i operativ produktion i fabriker som tillverkar wellpapp tillverkad av returpapper.

I projektet kommer hela värdekedjan från råvara till slutprodukt att ingå för att säkerställa gemensamt kunskapsutbyte och goda förutsättningar för utveckling av demonstratorerna. Hållbar limning av cellolusabaserade material är av stor relevans för den svenska industrin eftersom företagen efterfrågar förbättrade materialegenskaper, ökad produktivitet och ökad hållbarhet.

Abstract in English

Graphene in sustainable adhesives for renewable materials

Sustainability is an increasingly important competitive factor and companies are experiencing strong customer demands for transition to sustainable materials. In many products, different types of adhesives are used. Stricter legal requirements for using harmful fossil-based adhesives is driving the innovation development towards bio-based adhesives.

Adhesives with graphene have the potential to improve productivity and properties, which allows them to replace fossil-based adhesives. The aim is to use graphene to develop renewable adhesives for packaging, straws and wood panels for furniture that is verified in an operational environment. The aim is to harness the potential to use graphene in adhesives for sustainable materials. In the project, starch and cellulose-based adhesives will used to develop the demonstrators.

Results from mixing 2D fabs graphene with starch-based adhesives have shown very good improved mechanical properties and enabled the production of corrugated board to run 30% faster and with lower pressure and lower temperature, which reduced energy consumption. The positive results include:
• Adhesive joint strengthened
• The adhesive dries faster
• Less adhesive needs to be used
• The moisture content of the paper is reduced
These results have been verified in operational production in factories that manufacture corrugated board made from recycled paper.

The project includes the entire value chain from raw material to final product to ensure knowledge exchange and good conditions for the development of the demonstrators. Sustainable adehsive bonding of cellulose-based materials is of great relevance to Swedish industry as companies demand improved material properties, increased productivity, and increased durability.

Utlysning:
Samverkan kring kommersiella tillämpningar med grafen, 2021

Projektpartners: 2D fab, BIM Kemi, DS Smith, Ikea, SCA, Sveriges lantbruksuniversitet och Tetra Pak

Projektledare: Britta Andres, 2D fab

Projektform: Demonstratorprojekt

Bidrag: 4 020 000 kr

Projektets löptid: April 2022 - september 2024

Relaterade projekt:
Grafen i hållbara limmer

Relaterade styrkeområden: