Ontwerp van rolstoelzittingen van natuurvezelcomposiet streeft naar duurzame mobiliteit

Op 9 juni kondigde het National Composites Centre (NCC, Bristol, VK) aan dat het heeft samengewerkt met de wereldwijde liefdadigheidsinstelling voor gehandicapten en de sociale onderneming Motivation (Bristol, VK) om een ​​rolstoelstoelpan te ontwerpen en te vervaardigen die volledig is gemaakt van duurzame, groene composietmaterialen bedoeld om de levenskwaliteit van gehandicapten in ontwikkelingslanden te verbeteren.

Volgens het NCC zijn er wereldwijd 75 miljoen mensen die een rolstoel nodig hebben, en 80% van hen woont in ontwikkelingslanden. Het NCC zegt te zijn benaderd door Motivation, dat rolstoelen, trainingen en diensten levert aan mensen met een handicap in lage- en middeninkomenslanden, voor hulp bij het ontwikkelen en bewijzen van een nieuw concept voor rolstoelzittingen dat robuust genoeg zou zijn om moeilijk terrein aan te kunnen. , betaalbaar om te produceren, gemaakt van biogebaseerde materialen die lokaal kunnen worden geproduceerd en een oplossing bieden die lichtgewicht, duurzaam en hygiënisch is.

Motivation produceert momenteel rolstoelkussens van polyurethaan (PU)-schuim, die op ofwel 'geslingerde' stoelen van stof zitten die tussen frameranden zijn gespannen, of op een basis van multiplex. Deze ontwerpen en materialen hebben voordelen, zoals het bieden van de benodigde houdingsondersteuning en drukbeheersing. Volgens de NCC kan het constante en langdurige gebruik van stoffen stoelen echter resulteren in rekken die de houding van de gebruiker in gevaar brengen, en multiplex kan degraderen. Het gevormde schuimkussen kan ook verslechteren of onhygiënisch worden door hete, vochtige klimaten en mogelijke vervuiling.

Als reactie daarop werkte het NCC samen met Motivation om een ​​prototype van een rolstoelzitschaal van vlasvezelcomposiet te ontwerpen en te vervaardigen die op unieke wijze kan worden gevormd naar de gebruiker om een ​​oppervlak te garanderen dat langdurige houdings- en drukbeheersing biedt. Er kan dan een dun kussen worden toegevoegd, ter vervanging van de gevormde PU-kussens die momenteel in gebruik zijn. Dit nieuwe ontwerp zou lichter zijn dan het multiplex-equivalent en duurzamere, betrouwbare fysieke ondersteuning en houdingscontrole bieden. Bovendien is het naar verluidt gemakkelijker en goedkoper om de dunne schuimrubberen voering van een zitpan te vervangen dan een PU-kussen.

Gurit (Newport, Isle of Wight, V.K.) vlasvezel en Sicomin (Châteauneuf-les-Martigues, Frankrijk) Infugreen-hars werden geselecteerd als de basismaterialen om het nieuwe ontwerp te demonstreren. Volgens de NCC maken deze materialen een goedkopere fabricage mogelijk in vergelijking met traditionele composietmaterialen, en kunnen ze worden geruild voor andere lokaal geproduceerde natuurlijke vezels, indien beschikbaar. De totale kosten voor fabricage met composieten zijn iets hoger dan die van de vorige materialen, meldt de NCC, terwijl ze voordelen bieden op het gebied van duurzaamheid en kwaliteit op de lange termijn.

Adam Healey, een onderzoeksingenieur bij het NCC die het projectteam leidde, zegt:"Dit is de allereerste rolstoelstoel die volledig is gemaakt van groene materialen voor de ontwikkelingslanden. ... Er is zoveel ruimte om dit ontwerp verder te optimaliseren en er zijn veel mogelijkheden om het end-of-life-potentieel te verkennen, zodat de zitpannen gemakkelijk kunnen worden gerecycled, wat nog meer voordelen voor het milieu oplevert. Dit opent voor ons de deur om meer rolstoelcomponenten te maken van groene composieten.”

Ian Harris, senior designer bij Motivation, voegt hieraan toe:“De samenwerking van Motivation met het NCC heeft ons in staat gesteld om de productie te realiseren van een prototype zitpan die bestond als slechts een idee in ons hoofd. Samen hebben we een opwindend concept kunnen creëren voor een oplossing voor de echte uitdagingen waarmee rolstoelgebruikers in lage- en middeninkomenslanden worden geconfronteerd.”

Dit R&D-project werd gefinancierd door Sustainable Composites, een partnerschap tussen de NCC en CPI, twee leden van de High Value Manufacturing Catapult in het VK