CZ2013420A3 - Kompozitní materiál se syntetickou polymerní matricí a vlákny banánovníku - Google Patents
Kompozitní materiál se syntetickou polymerní matricí a vlákny banánovníku Download PDFInfo
- Publication number
- CZ2013420A3 CZ2013420A3 CZ2013-420A CZ2013420A CZ2013420A3 CZ 2013420 A3 CZ2013420 A3 CZ 2013420A3 CZ 2013420 A CZ2013420 A CZ 2013420A CZ 2013420 A3 CZ2013420 A3 CZ 2013420A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- weight
- natural
- fibers
- composite
- banana
- Prior art date
Links
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 23
- 235000018290 Musa x paradisiaca Nutrition 0.000 title claims abstract description 16
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 title claims abstract description 10
- 240000005561 Musa balbisiana Species 0.000 title abstract 2
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 title description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 30
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims abstract description 13
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 claims abstract description 12
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims abstract description 10
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims abstract description 10
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims abstract description 10
- -1 polypropylene Polymers 0.000 claims abstract description 9
- FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N maleic anhydride Chemical compound O=C1OC(=O)C=C1 FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 241000234295 Musa Species 0.000 claims description 14
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 9
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 claims description 3
- 239000012963 UV stabilizer Substances 0.000 claims description 2
- 239000002216 antistatic agent Substances 0.000 claims description 2
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 claims description 2
- 239000011256 inorganic filler Substances 0.000 claims description 2
- 229910003475 inorganic filler Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000002667 nucleating agent Substances 0.000 claims description 2
- 229920001059 synthetic polymer Polymers 0.000 claims 3
- 239000000975 dye Substances 0.000 claims 1
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 13
- 239000000945 filler Substances 0.000 abstract description 7
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 abstract description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 3
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 2
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 2
- KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 2-methoxy-6-methylphenol Chemical compound [CH]OC1=CC=CC([CH])=C1O KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000198134 Agave sisalana Species 0.000 description 1
- 244000025254 Cannabis sativa Species 0.000 description 1
- 235000012766 Cannabis sativa ssp. sativa var. sativa Nutrition 0.000 description 1
- 235000012765 Cannabis sativa ssp. sativa var. spontanea Nutrition 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920003043 Cellulose fiber Polymers 0.000 description 1
- 240000000491 Corchorus aestuans Species 0.000 description 1
- 235000011777 Corchorus aestuans Nutrition 0.000 description 1
- 235000010862 Corchorus capsularis Nutrition 0.000 description 1
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 1
- 241000219146 Gossypium Species 0.000 description 1
- 240000006240 Linum usitatissimum Species 0.000 description 1
- 235000004431 Linum usitatissimum Nutrition 0.000 description 1
- 235000008331 Pinus X rigitaeda Nutrition 0.000 description 1
- 235000011613 Pinus brutia Nutrition 0.000 description 1
- 241000018646 Pinus brutia Species 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 239000011173 biocomposite Substances 0.000 description 1
- 235000009120 camo Nutrition 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 235000005607 chanvre indien Nutrition 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 1
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 238000005469 granulation Methods 0.000 description 1
- 230000003179 granulation Effects 0.000 description 1
- 239000011487 hemp Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000010169 landfilling Methods 0.000 description 1
- 231100000956 nontoxicity Toxicity 0.000 description 1
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 1
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 239000011265 semifinished product Substances 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Řešení si dává za cíl vytvoření kompozitu s cíleným složením matrice, aditiva a plniva na bázi přírodních materiálů pro zlepšení konečných a užitných vlastností plastových dílů s vyšší přidanou hodnotou a ekologicky mnohem nižší zatížitelností oproti 100% syntetickým produktům (environmentální výhody). Podstata technického řešení spočívá v tom, že kompozit obsahuje od 56 do 86 % hmotnostních syntetické matrice polypropylenu (PP), 10 až 40 % hmotnostních přírodních vláken banánovníku (délka vláken od 0,2 do 3 mm) a 2 až 4 % hmotnostní aditiva na bázi maleinanhydridu.
Description
Oblast techniky
Vynález se týká složení polymemího kompozitu s přírodními vlákennými plnivy banánovníku pro výrobu plastových dílů s vyššími užitnými vlastnostmi.
Dosavadní stav techniky
Polymerní materiály a jejich kompozity patří k nej progresivněji se rozvíjejícím se materiálům, protože polymerní materiály představují nejvýznamnější segment výroby a spotřeby podle objemu mezi všemi technickými materiály a nelze pochybovat o tom, že jsou klíčové pro moderní technickou společnost. Současný vývoj polymerních materiálů a jejich technologií zpracování bude pokračovat ve stále větším objemu a úspěch jednotlivých materiálů vyvinutých základním a aplikovaným výzkumem bude v rozhodující míře ovlivněn poměrem mezi cenou a užitnou hodnotou materiálu. Do této oblasti výzkumu patří i náhrada skelných vláken vlákny přírodními, které jsou z environmentálního hlediska předmětem zájmu polymerních zpracovatelů. Aplikace přírodních vláken je významnou materiálovou obměnou, která tradičně směřuje nejenom do automobilového průmyslu, ale i do oblastí spotřebního průmyslu, zdravotnických aplikací, apod. Výhodou přírodních vláken, při srovnání s ostatními vláknitými materiály (používanými při výrobě kompozitů), je jejich nízká hmotnost, nízká abraze (zabraňující opotřebení zpracovatelských strojů), spalitelnost, netoxičnost, biodegradabilita a především nízká cena, nezávislá na ceně ropy.
Přírodní vlákna jsou v průmyslu používána nyní jako výztuž tvarovaných velkoplošných dílů, např. dřevěné piliny, obsahující vlákna celulózy a netkané lnové materiály s polypropylenem. Je však třeba zdůraznit, že se jedná prakticky pouze: o výrobky vzniklé lisováním, nikoliv jejich vstřikováním, kde jsou kladeny vysoké nároky na kvalitu, rozměrovou a tvarovou přesnost vyráběných dílů. Vstřikování syntetických kompozitů s přírodními plnivy je doposud velmi málo prozkoumanou oblastí s velkými možnostmi a potenciálem i předpokladem značného nárůstu a do této oblasti také směřuje toto navržené technické řešení.
Z historického hlediska lze aplikaci kompozitů datovat od roku 1908, kdy bylo poprvé použito kompozitního materiálu na bázi fenolické pryskyřice zpevněné dřevěnou moučkou (L. Baekeland). Vývojem skelných vláken u firmy Owens-Illincis Glass Co. (1933) se postupně objevují první aplikace tzv. sklolaminátů, tj. polymerních kompozitů se skelnými vlákny, např. kryty radaru letadel (1942) nebo díly karosérie osobních automobilů (1956, fy. Citroen), apod. Kromě skelných vláken jsou během vývoje polymerních kompozitů aplikována jako výztuž také vlákna uhlíková, borová, keramická, Eij. Skrytou realitou dneška je použití přírodních vláken a to pro výrobu polymerních kompozitů používaných k výrobě velkoplošných dílů vnitřního polstrování a vnějších dílů karoserií automobilů a dalších dopravních technologií. Podíl biokompozitů sice každoročně narůstá, ale technických řešení a možností je stále velmi málo. Nej používanějšími přírodními vlákny jsou především konopí, juta, len, bavlna, sisal a dřevo. Známými aplikacemi jsou díly v Mercedesu třídy C, Daimler AG. (např. výplně dveří a zvukové izolace), zadní kryt motoru autobusu vyrobený z rohože přírodních vláken, apod.
Navržené technické řešení reaguje na vzrůstající poptávku a požadavky na tyto materiály, které jsou však v České republice doposud velmi málo rozšířené. Tlak na aplikace takovýchto materiálů neustále vzrůstá, a to nejenom v důsledku ekonomické situace (cena ropy se nejenom neustále mění, ale hlavně roste), nejenom v důsledku možností ovlivnění konečných a užitných vlastností výrobků, ale i z hlediska klimatických změn (téměř neřešená recyklace současných dílů ze syntetických plastů, spalování syntetických plastů, skládkování).
Podstata vynálezu
Technické řešení podle tohoto vynálezu si dává za cíl vytvoření kompozitu s cíleným složením matrice, aditiva a plniva na bázi přírodních materiálů pro zlepšení konečných a užitných vlastností plastových dílů s vyšší přidanou hodnotou a ekologicky mnohem nižší zatížitelností oproti 100% syntetickým produktům (environmentální výhody). Podstata technického řešení spočívá v tom, že kompozit obsahuje od 56 do 86 hmotnostních % syntetické matrice polypropylenu (PP), 10 až 40 hmotnostních % přírodních vláken banánovníku (délka vláken od 0,2 do 3 mm) a 2 až 4 hmotnostní % aditiva na bázi maleinanhydridu.
Takto připravený kompozit může být dle požadavků na konečné a užitné vlastnosti dílů a polotovarů nebo dle požadavků procesu doplněn dalšími přísadami, jako jsou maziva, anorganická plniva, barviva, UV stabilizátory, retardéry hoření, pigmenty, antistatika, nukleací činidla, apod. Toto procentuální doplnění může být provedeno z hlediska snížení hmotnostních % přírodních vláken anebo z hlediska snížení hmotnostních % syntetické matrice.
Základem kompozitu jsou vlákna banánovníku potřebné definované kvality z hlediska dopadů a účinků teplot a namáhání během procesu přípravy vláken, procesu granulace a dalšího postupného zpracování, např. vstřikování. Získaný kompozit je standardně dodáván ve formě granulí z hlediska dobré sypné hmotnosti a snížení prašnosti a je určen zejména pro technologické procesy vstřikování, ale je aplikovatelný i pro další technologie zpracování plastů, např. vytlačování.
Příklady provedení vynálezu
Polymemí kompozit s přírodními vlákennými plnivy banánovníku je následně popsán na následujících příkladech včetně uvedení vhodné aplikace, přičemž složku A tvoří syntetická matrice polypropylenu (PP), složku B přírodní vlákna banánovníku (délka vláken od 0,2 do 3 mm), složku C aditivum na bázi maleinanhydridu.
Příklady variant bez přísad:
Varianta 1:
Složka A: 86 hmotnostních % polypropylenu
Složka B: 10 hmotnostních % přírodních vláken banánovníku
Složka C: 4 hmotnostní % aditiva na bázi maleinanhydridu
Varianta 2:
Složka A: 77 hmotnostních % polypropylenu
Složka B: 20 hmotnostních % přírodních vláken banánovníku
Složka C: 3 hmotnostní % aditiva na bázi maleinanhydridu • · · ·
Příklady variant s použitím přísad:
Varianta 3:
Složka A: 64 hmotnostních % polypropylenu
Složka B: 30 hmotnostních % přírodních vláken banánovníku
Složka C: 4 hmotnostní % aditiva na bázi maleinanhydridu
Složka D: 2 hmotnostní % dalších přísad (pigmenty)
Varianta 4:
Složka A: 66 hmotnostních % polypropylenu
Složka B: 28 hmotnostních % přírodních vláken banánovníku
Složka C: 4 hmotnostní % aditiva na bázi maleinanhydridu
Složka D: 2 hmotnostní % dalších přísad (maziva)
Polymemí kompozit s přírodními vlákennými plnivy banánovníku lze s výhodou použít pro výrobu plastových dílů rozdílnými technologickými procesy, které se vyznačují lepšími užitnými a konečnými vlastnostmi, např. mechanické vlastnosti, rozměrová stabilita, atd., ekonomickou úsporou, zkrácením výrobních cyklů, environmentálními aspekty, apod.
Průmyslová využitelnost:
Polymemí kompozit s přírodními vlákennými plnivy banánovníku podle předloženého vynálezu je vhodný pro výrobu plastových dílů rozdílnými technologickými procesy.
Claims (2)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Kompozitní materiál se syntetickou polymerní matricí a vlákny banánovníku, především pro výrobu plastových dílů, vyznačující se tím, že kompozit obsahuje od 56 do 86 hmotnostních % polypropylenu (PP), 10 až 40 hmotnostních % přírodních vláken banánovníku (délka vláken od 0,2 do 3 mm) a 2 až 4 hmotnostní % aditiva na bázi maleinanhydridu.
- 2. Kompozitní materiál se syntetickou polymerní matricí a vlákny banánovníku, především pro výrobu plastových dílů podle bodu 1 vyznačující se tím, že kompozit je doplněn dalšími přísadami, jako jsou maziva, anorganická plniva, barviva, UV stabilizátory, retardéry hoření, antistatika, nukleací činidla, apod. kdy toto procentuální doplnění je provedeno z hlediska snížení hmotnostních % přírodních vláken a/nebc· z hlediska snížení hmotnostních % syntetické polymerní matrice.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2013-420A CZ2013420A3 (cs) | 2013-06-04 | 2013-06-04 | Kompozitní materiál se syntetickou polymerní matricí a vlákny banánovníku |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2013-420A CZ2013420A3 (cs) | 2013-06-04 | 2013-06-04 | Kompozitní materiál se syntetickou polymerní matricí a vlákny banánovníku |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ2013420A3 true CZ2013420A3 (cs) | 2015-01-07 |
Family
ID=52145156
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2013-420A CZ2013420A3 (cs) | 2013-06-04 | 2013-06-04 | Kompozitní materiál se syntetickou polymerní matricí a vlákny banánovníku |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ2013420A3 (cs) |
-
2013
- 2013-06-04 CZ CZ2013-420A patent/CZ2013420A3/cs unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Verma et al. | Natural fiber-reinforced polymer composites: Feasibiliy study for sustainable automotive industries | |
| CZ306879B6 (cs) | Biokompozit s PLA matricí a vlákny banánovníku | |
| CZ307081B6 (cs) | Hybridní kompozitní materiál se syntetickou polymerní matricí, vlákny konopí a skleněnými dutými kuličkami | |
| CZ2013420A3 (cs) | Kompozitní materiál se syntetickou polymerní matricí a vlákny banánovníku | |
| CZ2011852A3 (cs) | Kompozit se syntetickou polymerní matricí a bunicinou ve forme prírodních vlákenných plniv | |
| CZ23866U1 (cs) | Kompozitní materiál s přírodními vlákennými plnivy na bázi buničiny pro výrobu plastových dílů | |
| CZ2012548A3 (cs) | Kompozit s termoplastickou polyolefinickou matricí a vlákny kokosu pro extruzní procesy | |
| CZ25823U1 (cs) | Kompozitní materiál se syntetickou polymerní matricí a vlákny banánovníku | |
| CZ23867U1 (cs) | Kompozitní materiál s přírodními viákennými plnivy na bázi konopí pro výrobu plastových dílů | |
| CZ2011854A3 (cs) | Kompozitní materiál s prírodními vlákennými plnivy na bázi kokosu pro výrobu plastových dílu | |
| CZ23868U1 (cs) | Kompozitní materiál s přírodními vlákennými plnivy na bázi lnu pro výrobu plastových dílů | |
| CZ2011853A3 (cs) | Kompozitní materiál s prírodními vlákennými plnivy na bázi buniciny pro výrobu plastových dílu | |
| EP3046954A1 (en) | Composite with polyolefinic thermoplastic matrix and fibers of coconut for extrusion processes | |
| CZ2011855A3 (cs) | Kompozitní materiál s prírodními vlákennými plnivy na bázi konopí pro výrobu plastových dílu | |
| CZ24040U1 (cs) | Kompozitní materiál s přírodními vlákennými plnivy na bázi kokosu pro výrobu plastových dílů | |
| CZ23865U1 (cs) | Kompozit se syntetickou polymemí matricí a buniěinou ve formě přírodních vlákenných plniv | |
| CZ2011856A3 (cs) | Kompozitní materiál s prírodními vlákennými plnivy na bázi lnu pro výrobu plastových dílu | |
| CZ23869U1 (cs) | Kompozitní materiál s přírodními vlákennými plnivy na bázi ovčí vlny pro výrobu plastových dílů | |
| CZ2015171A3 (cs) | Polymerní kompozit se skleněnými dutými mikrokuličkami a uhlíkovými vlákny | |
| CZ2011857A3 (cs) | Kompozitní materiál s prírodními vlákennými plnivy na bázi ovcí vlny pro výrobu plastových dílu | |
| CZ24915U1 (cs) | Kompozit s termoplastickou polyolefínickou matricí a vlákny kokosu pro extruzní procesy | |
| CZ2016220A3 (cs) | Polymerní kompozit s částicovým plnivem rostlinného původu | |
| CZ2015866A3 (cs) | Hybridní polymerní kompozit s přírodními a skleněnými vlákny | |
| CZ306882B6 (cs) | Polymerní kompozit s přírodními vlákny a lehčenou matricí | |
| EP2882805A1 (en) | Composite with synthetic polymeric matrix and cellulose in the form of natural fibre fillers |