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最近，德國開姆尼斯工業(yè)大學的研究人員開發(fā)出了一系列能夠大規(guī)模生產(chǎn)的生物基纖維塑料復合材料，這種材料可以作為玻璃和碳纖維增強塑料的替代品。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。”研究人員還說，使用連續(xù)的長絲可使復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)是最常見的做法。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中，在壓力下使其熔融，并進一步在另一臺機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。
uali說：“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，可以與壓光機緊密相連，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。”
新開發(fā)出的Omega壓光機由幾個圓筒組成，亞麻纖維塑料薄膜理論上可以連續(xù)地被引導、加熱并壓在一起。在浸漬工藝及熱塑性預浸料坯冷卻之后，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行進一步加工，通過將多層薄膜壓制成所需尺寸，便可制備出剛性板。Ouali說：“我們還可以再次形成半成品，并將其與注塑產(chǎn)品相結(jié)合。”
生產(chǎn)程序目前是間歇性的，連續(xù)生產(chǎn)預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)。研究人員說，關(guān)于大規(guī)模生產(chǎn)，制造路徑還可以相應補充或組合。
Ouali說：“我們將進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。”
