Lisa Eriksson, t v, och Maria Gröndahl driver ett innovationsföretag som verkar ha stora möjligheter att växa. I takt med debatten om växthuseffekt och klimatförändringar har nämligen intresset för deras material ökat allt mer. Under utvecklingen av det bionedbrytbara materialet Xylophane har de också upptäckt att det inte bara är en bra barriär mot syre, utan fungerar även utmärkt för att stänga inne t ex fett och aromämnen. Och att stänga inne likaväl som att stänga ute, är minst lika viktigt när det gäller livsmedelsförpackningar.

XYLOPHANE
Innovationen som bryter ner gamla
barriärer och bygger nya miljöanpassat

Xylophane är miljöinnovationen som prisats i de flesta innovations- och affärsplantävlingar, t ex den nationella Miljöinnovationstävlingen, Venture Cup och SKAPA för att nämna några.
Efter flera års mödosamt utvecklingsarbete att utveckla processmetod och applikationer står det här innovationsföretaget nu antagligen också inför ett första kommersiellt genombrott.
– Vi har testat materialet hos en krydd-producent och deras problem med fettfläckar på säckarna och avfallande etiketter har lösts när de använt
Xylophane, berättar Maria Gröndahl och Lisa Eriksson, som varit med och drivit utvecklingen av projektet och företaget sedan starten, vilket skett tillsammans med professor Paul Gatenholm, vid Chalmers tekniska högskola, CTH.
Här följer en innovationsberättelse om företaget och materialet med samma namn: Xylophane.

Det är inte bara olika typer av konserveringsmedel som gör att t ex livsmedel och läkemedel håller längre nu än tidigare.
För i själva förpackningarna, antingen det handlar om torra eller flytande livsmedel, finns det också tunna skikt – barriärer – av olika slag och med olika uppgifter. Några av dessa barriärer, tillverkade av antingen aluminiumfolie eller plast, har till syfte att antingen stänga ute eller stänga inne ämnen som man inte vill ska tränga in eller ur förpackningen, t ex syre, som bryter ner innehållet vid kontakt, eller t ex aromämnen och fetter som man vill behålla i produkten inuti livsmedelsförpackningen.

Stort behov av barriärer
Behovet av olika typer av barriärer i förpackningar av olika slag är också enormt stort. Utanför Sverige har nästan all vätskekartong någon typ av syrgasbarriär. Därtill ska läggas alla livsmedelsförpackningar med torra och halvtorra livsmedel liksom läkemedel med mera, som måste skyddas på det här viset.
Men i framtiden kommer barriärerna av aluminium och plast även få konkurrens av nya kretsloppsanpassade ”gröna material”.
Ett av dessa är Xylophane, som utvecklas av ett företag med samma namn vid Chalmers Innovation i Göteborg.

Forskningsprojekt
Utvecklingen av Xylophane startade 2000. Detta som ett forskningsprojekt på Chalmers vid institutionen för kemi- och bioteknik inom området biopolymerteknologi.
Uppgiften var att hitta ett användningsområde för en stor outnyttjad naturlig resurs i form av hemicellulosa.
Hemicellulosa är en av de absolut vanligaste kolhydraterna som finns i naturen. Exempelvis finns den i ved och i alla typer av vanligt förekommande sädsorter som vete, korn, havre och råg. Men även i halm och i olika restprodukter från jordbruket.
– Genom att vi upptäckte att det här materialet var så otroligt tätt mot syre dök tanken upp att försöka använda det som syrgasbarriär i förpackningar, berättar Maria Gröndahl.
Hon arbetade då med projektet som doktorand medan Lisa Eriksson arbetade med samma projekt inom ramen för sitt ex-jobb. Allt under ledning av professor Paul Gatenholm.

Relativt enkel process
Materialet Xylophane består av en typ av hemicellulosa som heter xylan, därav namnet på materialet och företaget. Xylanet utvinns ur restprodukter från jordbruket, som skaldelar och kli från säd. Man får då fram ett pulver, som blandas med livsmedelsgodkända tillsatser. Att kombinera xylan och tillsatser gör det nämligen möjligt att skräddarsy materialets egenskaper efter användningsområde.
Att framställa Xylophane är egentligen en relativt enkel process. Det går till så att materialet, som innehåller xylan tillsammans med tillsatser, löses upp i vatten. Efter en tid bildas då en tjock och ganska trögflytande smet som kan beläggas på papper, kartong eller plast. Då vattnet torkas ur smeten bildas ett tunt barriärskikt.
– Från början fokuserade vi helt på att använda materialet som syrgasbarriär. Men därefter har vi upptäckt att det även är väldigt bra som barriär mot fetter och aromämnen. Och att stänga inne ämnen är precis lika viktigt som att stänga ute andra ämnen vid användning av livsmedelsförpackningar, förklarar Lisa Eriksson.

Livsmedelsförpackningar
De egenskaper som det här materialet besitter gör alltså att det har en stor potential inom många områden. Men att ”jobba” aktivt mot alla områden är omöjligt. Fokus är därför mot livsmedelsförpackningar.
– Även vad det gäller livsmedelsförpackningar är bredden väldigt stor. Det krävs också ett rejält arbete på affärssidan om man ska byta inriktning. Det är därför inte aktuellt i nuläget. Inte minst eftersom vi gjort många applikationstester och har alla våra kontakter inom livsmedelsområdet, säger Maria Gröndahl.
Och någon brist på intressenter för materialet inom livsmedelsområdet har man inte heller upplevt. Något som bland annat beror på att de konventionella barriärmaterialen som aluminiumfolie och plastfilm – som Xylophane konkurrerar med – blivit dyrare och dyrare i takt med att energi- och oljepriserna stigit på senare år.
Ett annat skäl är också att man i flera länder har höga återvinningsavgifter på förpackningsmaterial med konventinella barriärmaterial. Men för förpackningar med bionedbrytbara material, så är man under ett antal år framåt, befriad från denna avgift, tex i Tyskland.
– Det är många som tycker att Xylophane är ett spännande material. Intresset har också ökat under de 2,5 år som vi hållit på i takt med att diskussionen kring växt-huseffekten och klimatförändringarna blivit allt större. Timingen för vårt material har därför varit perfekt eftersom fler och fler vill hitta alternativ till de traditionella barriärmaterialen, säger Maria Gröndahl.
– Utmaningen för oss handlar därför inte om att vi behöver bredda användningsområdet för materialet, utan snarare om att utveckla en första färdig produkt, få våra första kunder. Därefter kan vi sälja materialet mer brett, tillägger Lisa Eriksson.

In i kundens process
Att lyckas med detta är enklare sagt än gjort. Skälet är att man inte levererar ett färdigt förpackningsmaterial, utan att Xylophane ska inkorporeras i kundens process. Och där i kundens process, ska det ersätta ett av kanske 5-10 skikt som förpackningen byggs upp av innan den fylls med livsmedel.
– När vi samarbetar med kunder vill de testa materialet själva för att veta att Xylophane verkligen fungerar, säger Maria Gröndahl.

Flera utmaningar
Att utveckla en färdig produkt av Xylophane har samtidigt krävt parallell utveckling på flera olika plan. Dessa kan grovt delas upp i tre utvecklingslinjer.
• Dels utveckla en metod som gör det möjligt att industriellt framställa större mängder xylan.
• Dels testa och anpassa materialet för olika användare och för olika applikationer.
• Dels att hitta den kund som inte bara är villig att prova materialet, utan även beredd att satsa på att använda det kommersiellt i sina produkter.

Utveckling av metoden
När teamet inledde försöken med att framställa xylan från hemicellulosa handlade det inte heller direkt om någon industriell framställning. Tvärtom.
– I början var vi nöjda om vi fick ihop några gram. Och skrapade vi ordentligt kunde vi kanske få ihop material till en film eller en beläggning, berättar Lisa Eriksson.
Från dessa få gram arbetar de numera med framställning i skala om 10-tals-kilo
– De ”batcher” vi gör i dag är lagom för de behov vi har. Det räcker till industriella tester och verifiering av olika applikationer.
På sikt är det dock meningen att man ska kunna framställa många ton av materialet på en och samma gång. Framför allt kommer man då att använda sig av restprodukter från jordbruket som innehåller upp till 50 procent xylan och som visat sig fungera bra som råmaterial. Men en sådan storskalig framställning ska samtidigt ske på ett process- och kvalitetsmässigt samt kostnadseffektivt tillfredställande sätt.
– Vi har idag en anställd processingenjör, Mattias Danielsson, som bara arbetar med råvaran och för att optimera och utveckla framställningsprocessen så att den på sikt kan leda till storskalig och lönsam produktion.

Användaranpassa materialet
Men lika viktigt som att utveckla processen för att framställa materialet, har förstås processen varit att anpassa Xylophane för olika applikationer och ändamål.
Det beror på att det är stor skillnad att belägga t ex plast, papper eller kartong samt olika kvaliteter av dessa. Likaså är det stor skillnad på att anpassa en barriär som ska skydda mot syre jämfört med en barriär som ska stänga inne fetter och aromer. Eller för den delen anpassa en barriär som antingen ska skydda vätska eller ett helt torrt livsmedel.
– Vi har träffat många både stora och små kunder och flera som verkar inom specialnischer. Vi har därför lärt oss väldigt mycket om olika processer, metoder och de material som används. Vi har också haft många viktiga samarbeten med olika kunder på labb-skale-nivå, men även en del projekt i större skala. Detta för att hitta intressanta applikationer, berättar Lisa Eriksson.

Första kryddat funktionstest
Men parallellt med processutveckling och applikationspassning av materialet har det förstås också handlat om att hitta en kund som är beredd att börja använda materialet kommersiellt.
– I nuläget vill vi gärna ha kunder som är små, snabba och flexibla, säger Maria Gröndahl och tillägger.
– För oss vore det därför en stor fördel att komma in på en nischprodukt, där vi inte behöver så stora volymer till att börja med, utan gör det möjligt att i nästa steg skala upp verksamheten och produktionen av Xylophane i en takt som passar oss på ett bra sätt.
Och ett sådant genombrott kanske snart nås. Detta eftersom det första industriella testet av materialet nyligen har gjorts i samarbete med företaget Jonsac AB i Otterbäcken. Detta för förpackning av kryddor i säckar. Skälet är att kryddor innehåller väldigt mycket fett och eteriska oljor som bland annat lett till oönskade fläckar av fett på förpackningarna.
– Testerna hos kryddproducenten har gått mycket bra och deras problem med fettfläckar på säckarna och avfallande etiketter har lösts när de använt Xylophane, berättar Maria Gröndahl.

Uppskalning…
Går planerna enligt ritningen så kan det här alltså bli den kommersiella starten på något stort.
– Med tanke på den ägarsammansättning av riskkapitalister som vi har så ska vi inte förbli ett tremansbolag. Utan målet inom de närmaste åren är att skala upp verksamheten rejält, säger Lisa Eriksson och Maria Gröndahl, som även de verkar ha samma drivkraft.
– I och med att vi varit med och utvecklat den här idén från start till konkret produkt, så känns det även viktigt för oss att se idén förverkligas till något betydligt större än vad det är idag.