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可替代玻璃和碳纖維的生物基纖維塑料
發(fā)布時間:2017-08-25        瀏覽次數(shù):250        返回列表
       德國開姆尼斯工業(yè)大學(xué)的研究人員開發(fā)出了一系列能夠大規(guī)模生產(chǎn)的生物基纖維塑料復(fù)合材料,這種材料可以作為玻璃和碳纖維增強(qiáng)塑料的替代品。
 
      輕量級結(jié)構(gòu)研究所研究員Ahmed-Amine Ouali表示:“我們用亞麻等天然纖維來替代玻璃纖維或碳纖維,并且我們的塑料基質(zhì)是可再生的生物聚合物。因此,產(chǎn)品的生命周期中,碳足跡明顯更好。”
研究人員還表示,使用連續(xù)的長絲可使復(fù)合材料在纖維方向上變得非常堅硬,剛性也會變得非常好。
 
      研究人員的主要目標(biāo)是開發(fā)一種程序,使得用塑料和天然纖維制成的半成品可以大規(guī)模生產(chǎn)。目前,薄膜堆疊技術(shù)是常見的做法。在這個過程中,將單層材料(例如塑料薄膜或非卷曲織物加上塑料薄膜)一層一層地堆疊在熱壓機(jī)中,在壓力下使其熔融,并進(jìn)一步在另一臺機(jī)器中將其加工成板材。對于連續(xù)程序,MERGE研究人員就必須設(shè)計出一臺新的壓光機(jī)。
 
      新開發(fā)出的Omega壓光機(jī)由幾個圓筒組成,亞麻纖維塑料薄膜理論上可以連續(xù)地被引導(dǎo)、加熱并壓在一起。在浸漬工藝及熱塑性預(yù)浸料坯冷卻之后,纖維基質(zhì)半成品就被加工好了。它可以被卷起,并且能夠以各種方式進(jìn)行進(jìn)一步加工,通過將多層薄膜壓制成所需尺寸,便可制備出剛性板。
 
      Ouali指出:“與玻璃纖維或碳纖維相比,天然纖維具有特殊的特性:它們?nèi)菀孜找后w。因此,加工之前,它們必須干燥。在研究所,我們開發(fā)了一臺干燥機(jī),可以與壓光機(jī)緊密相連,幾乎沒有任何空隙。這樣,干燥后的纖維幾乎不會與潮濕的環(huán)境有任何接觸。”
 
       生產(chǎn)程序目前是間歇性的,連續(xù)生產(chǎn)預(yù)浸料半成品后會停止一段時間。根據(jù)需要,將在許多不同的工廠里繼續(xù)生產(chǎn)。研究人員表示,關(guān)于大規(guī)模生產(chǎn),制造路徑還可以相應(yīng)補(bǔ)充或組合。
 
       Ouali表示:“我們將進(jìn)一步嘗試各種類似于針織或非卷曲織物的纖維結(jié)構(gòu),或者以其他形式與不同的基質(zhì)(例如薄膜或紡粘織物)相組合。”

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