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    變廢為寶新技術:植物殘渣變身車用碳纖維

    來源:江蘇優培德復合材料有限公司 發布時間:2017-09-14 14:47:35 瀏覽人次:2886

    樹木用來造紙之后產生的廢棄物之一——木質素往往會通過燃燒進行處理,這種不可再生的行為其實是一種浪費。華盛頓州立大學的研究人員將這種木質素廢棄物與PAN混合,制成了既強又便宜的車用碳纖維,實現了生物煉制廠的可持續發展。

    使用植物和樹木來制造紙或乙醇等產品,會留下一種名為木質素的殘留物,其是植物細胞壁的成分之一。剩余的木質素不是很有用,一般是被燒毀或被扔進垃圾填埋場?,F在,研究人員報告說,將木質素轉化為碳纖維,生產出一種較低成本的材料,其強度足以構建汽車或飛機的零件。

    該項目的主要研究員Birgitte Ahring博士說:“木質素是一種復雜的芳族分子,主要是被燃燒以在生物煉制廠中產生蒸汽,這是一個相對低效的過程,不會產生很多價值。尋找更好的方法來使用剩余的木質素是真正的驅動力,我們希望使用生物煉制垃圾來創造價值,我們希望使用低價值的產品來創造高價值的產品,這將實現生物煉制廠的可持續發展?!?

    另外,在碳纖維方面也存在潛在的用途。用木質素制成的碳纖維將比目前生產的纖維更可持續,更便宜?,F代汽車和飛機上所用的碳纖維通常由PAN(PAN)制成,這是一種昂貴的不可再生聚合物?!癙AN可以貢獻碳纖維總成本的一半,”Jinxue Jiang博士說道,他是華盛頓州立大學Ahring實驗室的博士后研究員,“我們的想法是通過使用可再生材料(如生物煉制木質素)來降低制造碳纖維的成本。其他研究人員試圖用100%的木質素制造碳纖維,但最終得到的纖維強度太弱。而我們希望將PAN的高強度與木質素的低成本相結合,以生產汽車用碳纖維?!?

    為了開發出一種強而價廉的碳纖維,Ahring的團隊將木質素與PAN以不同含量混合,從0到50%不等。他們使用名為熔融紡絲的工藝將聚合物熔合成單纖維?!疤岣呔酆衔锘旌衔锏臏囟?,直到它們融化到可以流動,”Jiang說,“然后,轉動這些聚合物熔體直到纖維形成?!毖芯咳藛T利用Nuclear magnetic resonance光譜,量熱法和電子顯微鏡等多種方法評估了纖維的結構和機械特性。他們發現,他們可以在不犧牲強度的情況下消除多達20-30%的木質素。研究人員表示,木質素碳纖維可以用于汽車行業,如內部零件、鑄件和輪胎框架。

    下一步,研究人員將在汽車制造廠測試他們的纖維是否可用于實際生產。Ahring說:“如果我們能夠設法獲得可用于汽車行業的纖維,我們將能夠使生物煉制廠在經濟上更具可行性,因此可以銷售通常會被丟棄或燃燒的物質。而且產品將更加可持續和便宜?!?

    江蘇優培德復合材料有限公司致力于碳纖維等復合材料汽車及工業領域的高性能零件開發、試制、及生產,配備有復合材料不同生產工藝如模壓、RTM、真空導入、纏繞等,根據不同的產品需求及量綱要求提供整體解決方案。

    公司團隊在汽車零部件配套的不同專業領域如公司管理、市場營銷、項目管理、產品及工藝設計開發、質量管理等均擁有15年以上的從業經驗,并有著與VOLVO、神龍、通用、上汽等客戶多年的開發供貨經驗,并且具備從產品概念設計、模擬分析、模具設計、樣品制造、試驗驗證、一直到批量生產的能力,使得公司有能力專業從事碳纖維汽車應用,及性能要求更高的工業設備碳纖維應用。

    公司與所從事的專業領域在國內外的模具及原材料供應商建立緊密合作關系,使我們的產品在選材、品質、工藝及成本上均能提供客戶更優的方案。通過公司的專業管理機理念成為客戶在中國及全球轎車及商用車領域及工業設備領域輕量化零部件開發及生產的伙伴。

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