轻量级结构研究所研究员Ahmed-AmineOuali表示:“我们用亚麻等天然纤维来替代玻璃纤维或碳纤维,并且我们的塑料基质是可再生的生物聚合物。因此,产品的生命周期中,碳足迹明显更好。”研究人员还说,使用连续的长丝可使复合材料在纤维方向上变得非常坚硬,刚性也会变得非常好。
研究人员的主要目标是开发一种程序,使得用塑料和天然纤维制成的半成品可以大规模生产。目前,薄膜堆叠技术是最常见的做法。在这个过程中,将单层材料(例如塑料薄膜或非卷曲织物加上塑料薄膜)一层一层地堆叠在热压机中,在压力下使其熔融,并进一步在另一台机器中将其加工成板材。对于连续程序,MERGE研究人员就必须设计出一台新的压光机。
uali说:“与玻璃纤维或碳纤维相比,天然纤维具有特殊的特性:它们容易吸收液体。因此,加工之前,它们必须干燥。在研究所,我们开发了一台干燥机,可以与压光机紧密相连,几乎没有任何空隙。这样,干燥后的纤维几乎不会与潮湿的环境有任何接触。”
新开发出的Omega压光机由几个圆筒组成,亚麻纤维塑料薄膜理论上可以连续地被引导、加热并压在一起。在浸渍工艺及热塑性预浸料坯冷却之后,纤维基质半成品就被加工好了。它可以被卷起,并且能够以各种方式进行进一步加工,通过将多层薄膜压制成所需尺寸,便可制备出刚性板。Ouali说:“我们还可以再次形成半成品,并将其与注塑产品相结合。”
生产程序目前是间歇性的,连续生产预浸料半成品后会停止一段时间。根据需要,将在许多不同的工厂里继续生产。研究人员说,关于大规模生产,制造路径还可以相应补充或组合。
Ouali说:“我们将进一步尝试各种类似于针织或非卷曲织物的纤维结构,或者以其他形式与不同的基质(例如薄膜或纺粘织物)相组合。”