Kender kompozit az iparban
Mi is az a szálerősített műanyag ?
A szálerősítésű műanyagok a kompozit műanyagok olyan kategóriája, amely előállításához kifejezetten szálas anyagokat használnak a műanyagok szilárdságának és rugalmasságának mechanikai növelésére.
A szálerősítés nélküli műanyagot vagyis a kötőanyagot, mátrixnak nevezik. A mátrix szívós, de viszonylag gyenge műanyag, amelyet erősebb, merevebb erősítő szálakkal erősítenek meg. Szóval a természetes szálakat a kompozitokban a mátrix tartja össze. A mátrix emellett merevséget és formát biztosít a szerkezeti elemnek és védi a szálakat a vegyi anyagoktól és a korróziótól. Az általánosan használt szintetikus hőre lágyuló polimer mátrix a poliészter és az epoxi.
Kender szálelőforma
A kenderrostok a növény szárában találhatók, ez teszi erőssé és merevvé, ami a kompozit anyagok megerősítésének elsődleges követelménye. A rostot tovább dolgozzák fel fonalakká, előfonatokká és szövetekké, majd szönyegekké a kompozitokhoz. A szálelőformákat gyakran lapokban és szőnyegben gyártják. A gyártásának módja a textilfeldolgozási technikák, azaz a szövés, kötés, fonás és nemezelés. Általában üveg, szén vagy természetes (kender, len, szizal) szálakból készülhetnek.
Ipari jelentőssége
A kompozitok nagy jelentősége és a hagyományos anyagokhoz képest kínált forradalmi tulajdonságok javulása nagymértékben a rendkívüli tulajdonságokkal rendelkező szálak fejlesztéséből adódik.
A kenderrostal szálerősített kompozitokkal kapcsolatos legújabb kutatások azt mutatják, hogy a kender kompozitok fizikai és mechanikai tulajdonságai hasonlóak a carbon- vagy üvegszállal erősített kompozitokéhoz. A természetes szálakból készült biokompozitokat, az elmúlt években a szendvicspanelek, szerelvények, zajszigetelő panelek, raklapok készítésére használják.
Az autóipari vállalatok részéről egyre nagyobb az igény a fenntartható forrásból származó és a kisebb tömeggel rendelkező anyagok iránt.
A kenderből készült szálerősített kompozitok egyre inkább felkeltik azon iparágak figyelmét, amelyek célkitűzéseik a környezetet kímélő megoldásokkal egyezőek és szeretnék csökkenteni CO2-kibocsátásukat. Europában a legismertebb a Bcomp Ltd. válallat. Olvass tovább
Fenntarthatósági szempont szerint
A világ népességének folyamatos növekedése, közvetlen következményeként riasztó ütemben emészti fel az erőforrásokat, ami fenntarthatatlanná teszi az ökológiai rendszert. A hagyományos termékgyártás és alkalmazás közvetlen nyomást gyakorol a környezeti egyensúlyra, ami ahhoz vezetett, hogy a piacok megváltoztatják a termékfejlesztéssel kapcsolatos igényeiket.A globális felmelegedés miatti aggodalom újbóli érdeklődéshez vezetett a természetes szálak kompozit anyagokban való fenntarthatóbb felhasználása iránt.
A kenderszálak erősítőanyagként való használata kompozit anyagokban az elmúlt években megnövekedett, válaszul a biológiailag lebomló, fenntartható és újrahasznosítható anyagok fejlesztése iránti növekvő keresletre.
A kender termesztése sokkal olcsóbb, mint a gyapot, a len vagy más növényi rostok, és szívósabb növény, amely nem igényel gyomirtó szereket a növekedéshez. Végső soron a kender megújuló erőforrás, ami azt jelenti, hogy a szintetikus szálakhoz képest kisebb a környezetre gyakorolt hatása, és költséghatékonyabb is.
A természetes szálak szénlábnyoma jóval alacsonyabb, mint üveg- és ásványszálaké. Egy tonna üvegszál előállítása körülbelül 1,7-2,5 tonna CO2 szénlábnyomot mutat, ellenben a természetes szálak szénlábnyoma csak körülbelül 0,35–0,55 tonna CO2 (a gyár kapujáig, kivéve a vevőhöz történő szállítást, tömegelosztás számítással elvégezve). Ez 80%-kal alacsonyabb szénlábnyom, mint az üvegszálaké. A természetes szálak kezdeti előnye az üvegszálakkal szemben azonban a végtermékig csökken, mivel a további feldolgozási lépések részben rontják szénlábnyomukat. Ennek ellenére a természetes szálas kompozitoknak az előállítása körülbelül 50%-kal alacsonyabb a szénlábnyoma, az üvegszálas kompozitokhoz képest. Olvass tovább
Tekintettel arra, hogy egy szabványos autó gyártásának 10 tonna CO2 a szénlábnyoma, amihez legalább két hektár kender elegendő szenet képes megkötni ahhoz, hogy az autó szén-semleges, vagyakár szén-negatívvá váljon. Olvass tovább
Fenntartható erősítőszálak jövője
Az elmúlt években a bioszálak használata a kompozitok megerősítésére a növekvő környezetvédelmi aggodalom és a fenntartható anyagok fejlesztésének követelménye miatt emelkedett meg. Az Európai Unióban 2003-ban körülbelül 43 000 tonna bioszálat használtak erősítőanyagként kompozitokban. A mennyiség 2010-ben mintegy 315 000 tonnára nőtt, ami a szálerősítésű kompozitokban található összes erősítőanyag (üveg, szén és természetes szálak) 13%-át tette ki. Az előrejelzések szerint 2023-ra körülbelül 1 280 000 tonna bioszálat használnak majd fel, és ez a részarány a teljes erősítőanyag 35%-ára emelkedhet. Olvass tovább
A természetalapú kompozitok robbanásszerű növekedése azt jelzi, hogy a jövőben széles körben fogják alkalmazni, mint a következő generációs szerkezeti anyagokként. A növényi alapú szálak legnagyobb előnye a költséghatékonyság és fenntartható forrásból származó megújuló erőforrások felhasználása kevesebb környezeti terhelés elérésével.
Fenntartható erősítőszálak jövője
A kender alapú kompozit nem új keletű ötlet Olvass tovább . Henry Ford, Ford Motor Company alapítója, az 1930-as években egy egész autó karosszériát készített belőle, de a gyártásuk folyamatai több kutatást és fejlesztést igényeltek. A biokompozitok különösebb szennyezés nélkül lehet előállítani. Sajnos a vállalatok nagyrésze nem valószínű, hogy teljesen függetlené fognak tudni vállni és a természetes alapú kompozitok iránt elköteleződhetnek. Nem is beszélve a versenyről a már kialakított petrolkémiai termékekkel szembe.
Henry Ford ismert mondása:
“Miért használjuk fel az erdőket, amelyek évszázadok óta gyarapodnak, és azokat a bányákat, amelyek letelepítéséhez évekre van szükség, ha megkapjuk az erdei és ásványi termékek egyenértékét a kendermezők éves növekedéséből.“
(“Why use up the forests which were centuries in the making and the mines which required ages to lay down, if we can get the equivalent of forest and mineral products in the annual growth of the hemp fields.”)
Az iparág kulcsszereplői
Biowert ( www.biowert.de ) : Kompozit granulátum gyártás, amely egyaránt használható mindennapi fogyasztási cikkekhez és építési termékekhez (DE).
Bcomp ( www.bcomp.ch ) : Természetes szálanyag beszállítója kompozitokhoz (NFC). A Bcomp „PowerRibs” természetes szálerősítésre használt anyagat autoipari kompozit alkatrészekhez használják.
A Cordenka ( www.cordenka.com ) a Cordenka Rayon ipari fonalat gyártja. A cellulóz alapú szálat erősítő anyagként, nagy teljesítményű gumiabroncsokban és műszaki gumitermékekben (DE) használják.
Depestele Group ( www.groupedepestele.com m) : Európa vezető magán lentermelője, amely speciális műszaki szálfajtákra és a rostok finomítására szakosodott a rost köztes termékekig (FR).
Dehondt Composites ( www.dehondtcomposites.com ) : A„high-tech” len kompozitok megtalálhatóak az autóiparban. A kínálat a szálaktól és előfonatoktól az előre impregnált textíliákig (pre-preg) (FR) terjed.
EcoTechnilin ( www.ecotechnilin.com ) : A vállalat fejlesztette ki a „FibriPreg technológiát”, amelyben a belga TransFurans Chemicals furfurol alapú biogyantáját használják repülőgép- és autóipari alkalmazásokhoz (Egyesült Királyság).
Európai Ipari Kender Szövetség ( www.eiha.org ) : Az európai kenderipar szövetsége, a tagvállalatok műszaki kenderszálak beszállítói kompozitokhoz, főként az autóipar számára (EU).
Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe (FNR) ( www.fnr.de ) : Az FNR tájékoztatást ad a bioalapú kompozitokkal kapcsolatos témákról és projektről (DE).
nova-Institut GmbH ( www.nova-institute.eu ) : Átfogó szolgáltatásokat nyújt a természetes szálak, bioalapú polimerek és kompozitok, műszaki-gazdasági felmérések, életciklus-értékelések, piacelemzések és projektfejlesztés területén. (DE).
SAFILIN ( www.safilin.fr ) : Európa vezető kender- és lenrost-fonója (FR).






0 hozzászólás