För de flesta är trä ett hårt material som man får när man tagit bort barken på en trästock. Det är visserligen formbart med såg eller kniv, men ändå ganska hårt och förutsägbart. Sett ur ett kemiskt perspektiv är trä dock en mycket flexibel byggsten. Beståndsdelarna i veden kan kombineras med andra ämnen och även omformas till att skapa helt nya ämnen eller material.
Ca 45 procent av en trädstam är fibrer. När en fiber är färdigbildad dör den. Det innebär att nästa alla celler i trä är döda och inte förändras. Träfibrer består av cellulosa, hemicellulosa och lignin.
Ved från gran utgörs till 41 procent av cellulosa, 26 procent hemicellulosa, 29 procent lignin och tre procent extraktivämnen. Cellulosa och hemicellulosa är båda uppbyggda av polysackarider. Till skillnad från cellulosan är hemicellulosans struktur är grenad och har mycket kortare kedjor samt är uppbyggd av andra sackarider.
Pappersmassa är fortfarande den vanligaste användningen av cellulosa, men kompositmaterial som WPC (Wood Plastic Composite) och FRC (Fibre Reinforced Composite) är starkt växande användningsområden.
I WPC blandas trä med plast, färgämnen och andra ämnen till en produkt som kan formas och hanteras med träbearbetningsverktyg, men ändå vara extremt fukthärdigt och beständigt mot röta.
FRC är ett fiberförstärkt kompositmaterial. Fibrerna, som kan vara kan vara både cellulosa och kolfiber, tvärbinds i kompositen och förstärker därmed materialets styrka. Det finns många olika typer av FRC beroende på vilka kompositer som används, och tillämpningarna är många, som t.ex. i termoplaster, byggnadsmaterial m.m.
Men cellulosa kan, förutom att mixas med andra ämnen, även kemiskt omformas till helt nya ämnen med unika egenskaper. Ett exempel är rayon - världens äldsta konstfiber. Greve Hilair de Bernigaud kunde, efter 29 års forskning, år 1889 ta patent på världens första konstfiber. Fibern kallades Chardonnay silk. Denna fiber, som dock hade sina brister och så småningom försvann från marknaden, var ursprunget till rayonfibern som använts i textilier sedan 1926. Cellulosa som råmaterial är alltså inget nytt inom kemin, men i och med världens sinande oljeförråd ökar åter intresset för cellulosan även som en förnybar ersättning för olja i plaster och andra kemiska produkter.
Inom Södra arbetar vi bland annat för att ge träfibern nya egenskaper, som till exempel att göra den vattenavvisande. Ett annat projekt är att ta vara på hemicellulosa, som finns i veden och har egenskaper som gör att den skulle kunna användas bland annat till geler och förtjockningsmedel, eller som barriärfilm för vätskekartong som då blir miljövänligare och lättare att återvinna. Mer om våra projekt finns att läsa här.
>> mer om Södras forskning hittar du här