Termoplaster används i en mängd olika produkter världen över. En starkare termoplast kan leda till att en mindre mängd material behövs för att bibehålla samma styrka i en produkt. En lättare produkt kan exempelvis leda till minskad bränsleförbrukning vilket är positivt i avseende för miljön, socialt och ekonomiskt. Ett möjligt sätt att tillverka en starkare termoplast skulle kunna vara att förstärka den med cellulosafibrer. FineCell Sweden AB tillverkar cellulosafibrer i mikrostorlek genom en miljövänlig och energieffektiv kemisk process, vilket resulterar i en ekologiskt hållbar produkt. Nya tillverkningsmetoder som additiv tillverkning tillåter nya möjligheter för de former som kan tillverkas med termoplaster. Det är intressant att undersöka om det går att använda en cellulosaförstärkt termoplast till 3D-printning. Detta examensarbete har fokuserat på extrudering av mikrocellulosaförstärkt filament, och hur olika tillverkningsprocesser påverkar kvalitén och hur de mekaniska egenskaperna påverkas. Resultatet visar att mikrocellulosan i vissa fall kan ge ökad elasticitetsmodul, och att torkning och hantering av cellulosan innan extrudering är avgörande för egenskaperna, då eventuell fukt leder till porer vilka påverkar de mekaniska egenskaperna negativt. I vidare arbete skulle fler materialegenskaper för det tillverkade filament vara intressant att undersöka. Det skulle vara intressant att tillverka filament med en ”Twin-screw” extruder, då det kan fördela fibrerna och skjuva till mindre storlek. Det skulle även vara intressant att undersöka mikrocellulosaförstärkning med andra typer av tillverkningsmetoder, högre fiberandelar och andra sorters termoplaster. / Thermoplastics are used in a variety of products worldwide. A stronger thermoplastic could lead to a smaller amount being needed to maintain the same strength in a product. A lighter product can, for example, lead to reduced fuel consumption, which is positive for the environment, socially and economically. One possible way to make a stronger thermoplastic could be to reinforce it with cellulose fibers. FineCell Sweden AB manufactures micro-sized cellulose fibers through an environmentally friendly and energy-efficient chemical process, which results in an ecologically sustainable product. New manufacturing methods such as additive manufacturing allows new possibilities for the shapes that can be manufactured with thermoplastics. It is interesting to investigate whether it is possible to use a cellulose-reinforced thermoplastic for 3D-printing. This master thesis has focused on the extrusion of microcellulose-reinforced filament and how different manufacturing methods affect the quality and how the mechanical properties are affected. The results show that the microcellulose can in some cases give an increased modulus of elasticity and that drying and handling of the cellulose before extrusion is decisive for the properties, as any moisture leads to pores which adversely affect the mechanical properties. In further work, more material properties of the manufactured filament would be interesting to investigate. It would be interesting to make filaments with a "twin-screw" extruder, as it can distribute the fibers and shear to a smaller size. It would also be interesting to investigate microcellulose amplification with other types of manufacturing methods, higher fiber ratios and other types of thermoplastics.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:oru-92255 |
| Date | January 2021 |
| Creators | Folebäck, Eric |
| Publisher | Örebro universitet, Institutionen för naturvetenskap och teknik |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | Swedish |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
Page generated in 0.002 seconds