碳纖維低成本制造新突破!ITA學生研發成本更低、效益更高的碳纖維制造新方法
亞琛工業大學紡織技術研究所(ITA)將在2023年迎來兩位獲獎者:
在碩士論文中,ITA 的碩士研究生Flávio André Marter Diniz開發出了比普通碳纖維薄兩到三倍的聚乙烯基碳纖維,并展示了使用聚乙烯基前驅體如何在未來將碳纖維的價格降低50%。他的碩士論文 "Investigation of the stabilisation and carbonisation process for the production of ultra-thin polyeth-ylene-based carbon fibres”(生產超薄聚乙烯基碳纖維的穩定化和碳化工藝研究) 獲得了德國紡織機械工程最佳雙文憑/碩士論文獎,獎金為3500歐元。
在學士學位論文中,ITA的學士畢業生Annika Datko展示了如何利用近紅外(NIR)傳感器技術按纖維成分對廢舊紡織品進行分揀,在實驗室規模上,平均誤差僅為4%。根據纖維成分進行分揀,然后進行纖維到纖維的回收利用,是利用(廢舊)紡織纖維生產用于新產品的新纖維的最可持續的方法。她的研究成果“Experimental analysis of the sortability of used textiles containing polyester using near-infrared spectroscopy on a laboratory and industrial scale”(利用近紅外光譜在實驗室和工業規模上對含聚酯的廢舊紡織品的可分揀性進行實驗分析)獲得了德國紡織機械協會頒發的3000歐元的最佳學士學位論文獎。
Walter Reiners基金會董事會主席Peter D. Dornier在德累斯頓舉行的亞琛-德累斯頓-登肯多特國際紡織會議上頒發了獎項。
1、成本效益更高的碳纖維新制造方法
碳纖維因其優異的性能,經常被用于風力渦輪機和壓力容器等高增長領域。遺憾的是,由于制造成本高昂,它們的價格非常昂貴,而且供應量不足。
在碩士論文中,Flávio André Marter Diniz利用聚乙烯前驅體生產低成本碳纖維,開發出一種新的經濟高效的生產工藝。其優點還包括:碳纖維表面質量極佳,沒有任何明顯的結構缺陷。此外,Marter Diniz先生還將耗時的磺化過程縮短了25%。
這些主要優勢為碳纖維在風力發電、汽車和航空航天等關鍵行業的更廣泛應用鋪平了道路。
2、廢舊紡織品纖維再循環的新方法
廢舊紡織品纖維再循環的新方法可徹底改變紡織品再循環的現狀。
目前,廢舊紡織品的分類幾乎完全依靠人工。對于目前最具可持續性的紡織品循環利用方式--纖維到纖維的循環利用來說,按照纖維成分對紡織品進行分類非常重要。這無法可靠地通過人工,即手感來完成,尤其是混紡纖維。Annika Datko采用近紅外技術對廢舊紡織品進行分類是一種新方法。近紅外傳感器技術已經成為回收塑料垃圾的最先進技術,但在紡織品分揀方面仍處于起步階段。
具體工作原理用近紅外光照射紡織品樣品。根據反射光的波長和檢測器捕捉到的光波長,就會產生一種特定材料的光譜,這種光譜就像指紋一樣。Annika Datko在其學士學位論文中比較了不同纖維成分紡織品的光譜或指紋。她證明了使用近紅外光譜可以區分不同的纖維成分,而且在實驗室范圍內平均誤差非常小,僅為4%。
"這種方法為可持續地處理堆積如山的廢舊紡織品指明了方向,"ITA 主任 Thomas Gries博士說。"我們的兩名學生獲得了享有盛譽的沃爾特-萊納斯獎,對此我們深感自豪。每一個獎項都彰顯了我們的教育質量。祝賀今年的兩位獲獎者!"
VDMA 紡織機械協會通過 Walter Reiners 基金會積極支持年輕工程師。德國紡織機械制造商基金會每年都會頒發學士、文憑和碩士贊助獎和可持續發展獎。為節約資源的產品和技術開發解決方案的學術成果有資格獲得可持續發展獎。










































