Serviciul de informare - agricultură, nutriție, zone rurale - utilizarea inului pentru armarea fibrelor

Esti aici:
pagina principala
serviciu
Cercetări agricole Baden-Württemberg
Producția de legume
Utilizarea inului pentru materialele plastice armate cu fibre utilizând proprietățile specifice ale fibrelor

Cercetări agricole
Utilizarea inului pentru materialele plastice armate cu fibre
profitând de proprietățile specifice ale fibrelor

Universitatea de Științe Aplicate pentru Tehnologie și Economie, Reutlingen/Institutul de Cercetare Aplicată
R. Kohler și M. Wedler
Aprilie 1992 - mai 1994

Problemă

În căutarea unor noi domenii de aplicare pentru fibrele de in, care sunt de asemenea interesante în ceea ce privește cantitatea, trebuie investigate posibilitățile și limitele pentru utilizarea inului ca fibră de armare în semifabricatele SMC și BMC sau în piesele turnate. Aceste piese turnate sunt utilizate într-o varietate de moduri, dar sunt preferate în construcția de automobile, de ex. pentru bare de protecție și în industria electrică, de ex. pentru carcasă și componente.

Două grupuri diferite de produse sunt fabricate în industrie: BMC (Bulk Molding Compound) și SMC (Sheet Molding Compo-und), care sunt fabricate inițial ca semifabricat. Acestea constau din aproximativ 1/3 fiecare din rășini poliesterice nesaturate, cretă de umplutură și fibre de armare (sticlă). După procesul de compunere, masa BMC sau SMC este încă lipicioasă. Aceasta este urmată de o perioadă de maturare de câteva zile, timp în care pasta se îngroașă.

Cele două grupuri de produse diferă în procesul de fabricație. BMC este produs într-un frământător, procesarea se realizează de obicei prin turnare prin injecție.

În timpul producției SMC, pasta de rășină este acoperită cu cuțit pe folii purtătoare și fibrele sunt împrăștiate. SMC este de obicei presat în piese turnate în unelte de oțel încălzite. Cu SMC obțineți piese turnate de calitate superioară

Fibrele de in sunt acum utilizate ca fibre de armare. Atunci când le utilizați, trebuie remarcat faptul că fibrele pot diferi considerabil prin dimensiuni și proprietăți, în funcție de tipul de extracție a fibrelor și de procesul de digestie.

Metoda de investigare

Sunt fabricate piese turnate SMC și BMC, prin care se folosesc fibre de in în locul armăturii obișnuite din fibră de sticlă. Mai mult, rețeta a fost adaptată nevoilor specifice fibrelor naturale.

Profilul proprietății pieselor turnate armate cu fibră de in este determinat în comparație cu armătura obișnuită din fibră de sticlă.

Aceasta include investigații fundamentale privind rezistența fibrelor, aderența fibrelor-matrice și proprietățile mecanice ale materialelor compozite.

Rezultat

Piesele turnate din in BMC au un profil de proprietate inadecvat, deoarece umectarea și distribuția omogenă sunt dificile datorită suprafeței specifice mari a fibrelor de in. Se poate realiza numai prin prelungirea timpilor de frământare. Cu toate acestea, fibra de in este deteriorată mecanic în proces.

Cu SMC acest proces de frământare este omis, astfel încât rezultatele obținute sunt mai bune. Piese turnate foarte omogene, cu un profil general bun al proprietăților, se obțin prin presarea materialelor nețesute impregnate cu compusul rășinii, proporții de fibre de până la 45% în volum fiind posibile în funcție de finețe.

Dacă vă uitați la profilul proprietății plăcilor din fibră de sticlă și in, veți observa rezistența la tracțiune cu 30% mai mare a compozitelor din in. Pentru ceilalți parametri, materialul armat cu fibră de sticlă prezintă valori măsurate absolute mai bune. Cu toate acestea, dacă este inclusă densitatea mai mare a compozitelor din fibră de sticlă și se compară proprietățile specifice, valorile pentru in și sticlă sunt în mare parte aceleași. Sticla are o rezistență la flexiune puțin mai mare, rezistența specifică la tracțiune a compozitului de in este acum de două ori mai mare decât cea a variantei de sticlă.

Toate compozitele din plastic cu fibre de in au o absorbție relativ mare de apă. Apa este absorbită rapid și eliberată din nou rapid. Această proprietate ar putea fi utilizată pentru aplicații speciale. Proprietățile mecanice se schimbă datorită absorbției apei (datorită scăderii aderenței matricei de fibre), dar după uscare valorile originale sunt aproape din nou atinse.

Toate rezultatele de până acum arată nu numai că materialele compozite și piesele turnate tehnic cu proprietăți bune pot fi produse cu utilizarea fibrelor de in, dar mai ales că proprietățile complet noi și avantajoase pot fi obținute și în combinații adecvate.

Consecința pentru practică

Proprietățile amestecului de in SMC sau amestecuri de sticlă/in trebuie să fie determinate și optimizate în condiții de producție.

În producția industrială SMC, fibrele de sticlă sunt sub formă de rovings nesfârșite, care sunt trase dintr-o bobină, tăiate la lungimea dorită (12-25 mm) și apoi turnate pe pasta de rășină. Nu este posibilă schimbarea directă a sticlei cu fire de in sau fire de in. O modalitate fezabilă este tăierea în prealabil a fibrelor, care sunt apoi presărate pe pasta de rășină. În primele teste industriale, compușii SMC destul de buni ar putea fi produși cu fibre de in de 4 mm lungime, dar este necesară o optimizare suplimentară aici.

Utilizarea inului necesită o adaptare a procesului de producție, care trebuie explorat în continuare.