Bio-gebaseerde hybride tapes beoordeeld voor lichtgewicht toepassingen

AZL Aachen GmbH (Aken, Duitsland) rapporteerde de ontwikkeling en implementatie van een huidig ​​project door een van haar partnerinstituten, het Institut für Textiltechnik van de RWTH Aachen University (ITA, Aken, Duitsland), dat een procesketen omvat voor de productie van quasi- continue, biobased tapes. Bij het project, dat werd uitgevoerd door ITA, waren drie institutionele partners betrokken, waaronder Sofila, Em-Systeme (Oberhausen, Duitsland), Safilin (Hauts-de-France) en een tapeproductiefaciliteit op laboratoriumschaal.

AZL zegt dat de 100% biogebaseerde thermoplastische tapes - zoals conventionele tapes van glas of koolstofvezel - kunnen worden verwerkt op tape-legmachines of tape-weefmachines. De niet-getwiste, parallelle uitlijning van de vlasvezels maakt naar verluidt volledige benutting van vezeleigenschappen mogelijk, inclusief hoogwaardige toepassing in auto-onderdelen of windturbinebladen.

AZL merkt op dat zijn projectpartner, Sofila, de PA11-vezels heeft getextureerd en verwerkt tot stapelvezels. In samenwerking met de ITA verwerkte Safilin de vlas- en PA11-vezels tot een hybride sliver, die vervolgens werd getrokken en geconsolideerd tot een tape met behulp van ultrasoon lassen. De ultrasone module, speciaal ontwikkeld voor de hybride sliver, zet de energie van de mechanische trillingen van de sonotrode om in interne wrijving en grensvlakwrijving, wat naar verluidt leidt tot het opwarmen en smelten van de thermoplastische PA11-vezels. De getrokken en evenwijdige vlasvezels werden vervolgens geïmpregneerd met de gesmolten thermoplast. Volgens AZL biedt deze procedure een efficiënte, lokale energie-input.

Vervolgens zegt AZL dat de geproduceerde tape is verwerkt tot UD-lagen, die in een verwarmde pers werden geconsolideerd. Deze afgewerkte composieten werden gesneden om de mechanische eigenschappen van het monster te testen en te verkrijgen, met name de trek- en buigeigenschappen. Volgens AZL is de treksterkte van de tapes tot 233 MPa; De modulus van Young is maximaal 13 GPa. Buigsterkte is tot 280 MPa; buigmodulus is tot 30 GPa. In vergelijking met de commercieel verkrijgbare vlas/PP-tapes en de geciteerde experimenten aan de Chemnitz University of Technology, meldt AZL dat het natuurlijke vezelcomposiet (NFC) geproduceerd in het sonic bio-tapes-project heeft gemiddeld een aanzienlijk betere buigsterkte en buigstijfheid. Verder werden er bij ITA Augsburg demonstranten gemaakt van geweven banden. De hele procesketen en de demonstrator worden weergegeven in de bovenstaande afbeelding.

Bevestiging

De ITA dankt het federale ministerie van Economie en Energie— BMWi voor de financiering van het onderzoeksproject als onderdeel van het Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM). De ITA wil ook haar projectpartners Sofila, Safilin en EM-Systeme bedanken voor de samenwerking, en Matthias Reuter, Thomas Köhler, Alexander Janßen, Thomas Gries, de auteurs van het originele artikel.

Neem voor meer informatie contact op met Matthias Reuter via [email protected].

Dit bericht is met dank aan de CompositesWorld en AZL Aachen GmbH mediapartnerschap.