Mit Naturfasern verstärkte biobasierte Polymerverbundwerkstoffe

Vollständig natürliche Verbundplatten für die Schifffahrt entwickelt

Kürzlich untersuchte Juno die mechanische Leistung von flachsverstärkten Verbundwerkstoffen mit neuartigen Epoxidharzen, die im Rahmen des VIBES-Projekts synthetisiert wurden und größtenteils aus biologisch gewonnenen Ausgangsstoffen bestehen. Im Rahmen des VIBES-Projekts wurden neuartige, von Specific Polymers (Frankreich) synthetisierte Epoxidharze und von FLIPTS & Dobbels (Belgien) gewebte Flachsverstärkungstextilien hergestellt. Juno stellte Testplatten aus den im Rahmen des VIBES-Projekts entwickelten Verbundwerkstoffen her, darunter Flachsverstärkungen und biobasierte Epoxidmatrizen. Wir haben diese neuartigen Verbundwerkstoffe hinsichtlich ihrer faser- und harzdominierten Eigenschaften mechanisch getestet und ihre Leistung mit Verbundwerkstoffen verglichen, die wir mit handelsüblichem Epoxidharz (Sicomin France) und Flachsgewebe (ECO-Techlin) hergestellt haben.

Darüber hinaus untersuchte Juno die Auswirkungen des Feuchtigkeitsgehalts in den natürlichen Flachsfasern und deren negative Auswirkungen auf die mechanische Leistung des fertigen Verbundstoffs. Industriell geeignete Trocknungsstrategien (im Zusammenhang mit der Herstellung von Verbundwerkstoffen, z. B. Harzinfusion) müssen entwickelt werden, um die maximale Leistung aus natürlichen Flachsfaser-Textilverstärkungen für Verbundwerkstoffe zu erzielen. Testergebnisse deuten darauf hin, dass der typische Feuchtigkeitsgehalt von gewebten Flachsfasern im Anlieferungszustand durchschnittlich 13-15 % beträgt. Mechanische Tests ergaben, dass durch eine effektivere Trocknungsstrategie für die textilen Flachsverstärkungen vor der Infusion mit Epoxidharz ein Feuchtigkeitsgehalt von unter 1 % erreicht werden kann, was insgesamt zu höheren Leistungswerten führt. Darüber hinaus hat diese Arbeit gezeigt, dass es zur Maximierung der Leistung/Verringerung der Variabilität von Flachsfaser-Verbundwerkstoffen und zur Förderung des Übergangs zu "grüneren" und nachhaltigeren Verbundwerkstoffen von entscheidender Bedeutung ist, die Faserproduktion während des Entflechtens, Häkelns und Spinnens vor der Verarbeitung zu Textilien (gewebte und nicht gekräuselte Stoffe) zu untersuchen und aufzuzeichnen, um vollständig zu verstehen, wie die Leistung des Flachsgewebes für die Herstellung von technischen Verbundwerkstoffen im Gegensatz zur Herstellung von Bekleidung verbessert werden könnte. Derzeit mangelt es an grundlegenden mechanischen und physikalischen Eigenschaften, die den Konstrukteuren und Herstellern von Verbundwerkstoffen von den Faser- und Textilherstellern von Flachsfasern und Flachsgeweben zur Verfügung gestellt werden. Die erfolgreiche Optimierung des endgültigen Flachsfaser-Verbundstoffs erfordert das Engagement der gesamten Wertschöpfungskette, angefangen bei den Wissenschaftlern, die das Saatgut/die Stämme mit den günstigsten Eigenschaften auswählen, über die Landwirte, die den Flachs anbauen und ernten, die Faserverarbeiter, die Textilhersteller und die Designer und Verarbeiter von Verbundwerkstoffen.

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