采用椰枣纤维生物质制造一种生物复合材料

  • 发布:2019/1/11 10:11:51
  • 来源:PT现代塑料

由农业废弃物制成的复合材料可满足汽车和造船行业对可持续性、轻量化和低成本的应用需求。

由英国朴茨茅斯大学领导的一个研究团队,采用椰枣纤维生物质(生物质是一个术语,包括来自植物、食品废弃物和污水的废料)开发了一种生物复合材料,可用于非结构件,如汽车的保险杠和车门衬里。

该团队还包括来自剑桥大学、INRA(法国专门研究农业科学的公共研究院——国家农业研究院)以及法国南布列塔尼大学的研究人员。

与采用玻璃纤维和碳纤维增强的合成复合材料不同,椰枣纤维聚己内酯(PCL)生物复合材料是完全可生物降解、可再生、可持续和可循环利用的。

这些研究人员在《Industrial Crops and Products》杂志中发表了一篇论文,他们在研究中测试了这种生物复合材料的力学性能。他们发现,椰枣纤维PCL拥有增大的拉伸强度,相比传统的人造复合材料,获得了更好的低速抗冲击性。

作为这项研究的合著者,负责领导朴茨茅斯大学先进材料与制造研究小组的Hom Dhakal博士说:“对椰枣纤维废弃物生物质作为轻量化复合材料中增强材料的适用性研究,为利用这种材料去开发低成本、可持续和轻量化的生物复合材料提供了巨大的机会。这项研究带来的影响将是极其巨大的,因为这些轻量化的替代产品有助于减轻汽车重量,从而减少燃油消耗和CO2排放。与玻璃纤维和碳纤维相比,生产这种可持续的材料消耗的能源更少,而且可生物降解,因此更易于回收。”

这项研究是第一批对椰枣纤维PCL生物复合材料提升的力学性能提供了综合评价的研究之一。

椰枣纤维是北非和中东最有效的天然纤维之一。椰枣树产生大量的农业废弃物,它们要么被燃烧,要么被填埋,从而导致严重的环境污染,以及对重要的土壤微生物带来破坏。

椰枣树上通常可用作纤维的是树皮,当修剪树叶时,这些树皮通常被撕成碎片。

“这是一个长期的过程。”Dhakal博士说道,“我们必须有耐心和毅力去产生影响,挑战在于获得一致的、可靠的性能。此外,要说服人们使用一种新型材料需要花费很长的时间,比如将天然纤维增强复合材料用于非结构的和结构的应用。应对这些挑战需要在学术机构与行业之间开展进一步的研究与创新。”

Dhakal博士及其团队始终与行业保持密切合作,对采用可持续材料如椰枣、亚麻、大麻和黄麻纤维制成的部件的强度和寿命进行测试。

朴茨茅斯大学先进材料与制造研究小组一直与来自世界各地的研究机构的研究人员展开合作。

在过去的18个月中,该研究小组已在包括《Composites Science and Technology》、《Composites Part A》和《Composites Part B》在内的许多杂志上发表了多篇极具影响力的论文。

关键词:

椰枣纤维生物质,生物复合材料

[责任编辑:张赞丽]

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