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技術(shù)背景
目前存在的多種生產(chǎn)纖維增強(qiáng)塑料方法，其中很多是使用易碎的纖維，例如：玻璃纖維，以預(yù)定的切割長度加入其他成分的混合物。用于這些工藝的設(shè)備中需要幾種用于混合的非標(biāo)部件。
近來，增強(qiáng)纖維的焦點(diǎn)從玻璃纖維轉(zhuǎn)移到幾種天然的纖維素纖維。作為增強(qiáng)劑，雖然這些纖維的比強(qiáng)度是玻璃纖維的50%-80%，但比模量卻超過玻璃纖維。其他的優(yōu)勢(shì)包括低成本、低密度、可再生和生物可降解。此外，它們?cè)诩庸r(shí)磨損更少，也不會(huì)使操作員曝露在潛在的危險(xiǎn)和健康問題中。
纖維素纖維的主要缺點(diǎn)是在加工溫度受限制。另外，很難獲得均勻的聚合物和纖維的混合物。這主要是由于非極性高聚物表面對(duì)高極性纖維表面，阻礙了纖維/聚合物的充分纏繞。
技術(shù)簡(jiǎn)介
本工藝采用亞麻纖維和聚丙烯連續(xù)加工，生產(chǎn)天然纖維增強(qiáng)熱塑性塑料顆粒，比原料聚丙烯堅(jiān)硬5倍，強(qiáng)度高1.5倍。與玻纖增強(qiáng)塑料相比，本工藝生產(chǎn)的天然纖維增強(qiáng)塑料硬度和強(qiáng)度相當(dāng)，但是成本更低。本材料吸水性和氣體排放水平達(dá)到現(xiàn)有加工標(biāo)準(zhǔn)，可用于注塑。本工藝可在通用擠出機(jī)上進(jìn)行，不需要新的設(shè)備。
該工藝成熟穩(wěn)定，所生產(chǎn)的材料可回收再利用，已應(yīng)用于法國汽車工業(yè)生產(chǎn)內(nèi)門裝飾材料（850*600*3 mm, 140 pieces/hr）。該產(chǎn)品經(jīng)過汽車特定機(jī)械老化測(cè)試，性價(jià)比高于現(xiàn)有產(chǎn)品。
技術(shù)優(yōu)勢(shì)
本工藝使塑料和纖維達(dá)到佳混合，而不需要將天然纖維剪得很短。材料分布均勻，強(qiáng)度和韌性極高。
使用通用擠出機(jī)。
連續(xù)工藝，可大批量生產(chǎn)。
所產(chǎn)材料可用通用注塑機(jī)進(jìn)行注塑加工。
所產(chǎn)材料性能相當(dāng)、成本低于現(xiàn)有產(chǎn)品。
此外，化合物有以下的優(yōu)點(diǎn)：
與玻纖增強(qiáng)材料相比，本材料對(duì)設(shè)備的磨損低得多；
與玻纖增強(qiáng)材料相比，本材料更環(huán)保，因?yàn)楹写笥?0%的可再生纖維材料；
終產(chǎn)品廢棄后可以被徹底焚化，不需要填埋處理；
生產(chǎn)過程不存在玻璃纖維的安全和健康問題。
設(shè)備和原料
本工藝生產(chǎn)的天然纖維增強(qiáng)塑料克服了上述難題，可以在性能上直接與玻璃纖維增強(qiáng)塑料相比。該工藝采用包含以下螺桿部件的擠出機(jī)：
正向螺桿部件
至少一個(gè)混合部件
至少一個(gè)RSE
使用以上擠出設(shè)備可以獲得均勻的天然纖維和聚合熔化物混合物，同時(shí)以較高的長寬比將纖維展開成基本纖維。這個(gè)過程通過有兩個(gè)獨(dú)立進(jìn)料口和一個(gè)排氣口的通用擠出機(jī)進(jìn)行。優(yōu)先推薦共旋雙螺桿擠出機(jī)。
可采用的塑料包括PP（均聚物和共聚物），LDPE，HDPE，PS（均聚物，共聚物和三元共聚物）。也可以應(yīng)用工程塑料。除原始塑料之外，上述塑料的回收料也可應(yīng)用。
天然纖維優(yōu)選一年生植物纖維或樹皮纖維，如亞麻，大麻，黃麻和洋麻等。回收紙也可使用。同時(shí)也可以將不同種類的纖維混合使用，例如回收紙纖維和樹皮纖維混合。
推薦在聚合材料中添加偶聯(lián)劑使聚合物可以與纖維之間形成化學(xué)鍵上化學(xué)合成。
產(chǎn)品性能
性能 天然纖維增強(qiáng)PP 純PP 玻纖增強(qiáng)PP
彎曲模量 > 6.500 MPa ~ 1.300 MPa 5.800 MPa
抗彎強(qiáng)度 > 100 MPa ~ 42 MPa 105 MPa
彎曲伸長率 ~ 3.0 % ~ 7% -
拉伸模量 > 6.100 MPa 5.600 MPa
拉伸強(qiáng)度 > 65 MPa 70 MPa
拉伸伸長率 ~ 2.5 % 2.2%
卻氏沖擊強(qiáng)度 > 20 kJ/m2 n.b. 23 kJ/m2
可以看出本材料有好的拉伸強(qiáng)度，好的拉伸硬度，好的抗彎強(qiáng)度和抗彎硬度。
本材料為顆粒狀。可通過注塑和壓塑制成條狀，也可以直接加工成板材，管材或型材等。
應(yīng)用前景
汽車工業(yè)：纖維增強(qiáng)塑料可用于內(nèi)外部零件。優(yōu)勢(shì)在于這些合成物比玻璃纖維增強(qiáng)化合物更便宜，更加適用和環(huán)保。這些化合物的合成產(chǎn)物既可以循環(huán)使用也可以焚化，不需要像玻璃纖維化合物一樣埋進(jìn)土中。
包裝工業(yè)：例如輕質(zhì)板。復(fù)合材料與木材相比的優(yōu)勢(shì)在于重量減輕，在運(yùn)輸過程中安全，可循環(huán)使用。
消費(fèi)品：任何注射成型產(chǎn)品。優(yōu)勢(shì)在于減少塑料的使用，再使用和阻燃。例如計(jì)算機(jī)，冰箱和電話的外殼。復(fù)合材料的纖維結(jié)構(gòu)使這些產(chǎn)品不宜燃燒，可回收再用。另外，高纖維填充使材料成本大幅度降低。
建筑工業(yè)：建筑構(gòu)架和屋頂。優(yōu)勢(shì)在于降低成本，阻燃和再使用。復(fù)合材料的纖維機(jī)構(gòu)使這些產(chǎn)品不易燃燒，并可以在它的生命周期結(jié)束時(shí)重新熔入新的產(chǎn)品。另外，高纖維填充使材料成本大幅度降低。
合作方式：技術(shù)許可
聯(lián)系方式
劉建永
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