寶理DURACON POM短纖維強(qiáng)化級(jí)的開(kāi)發(fā)~兼顧輕量化和高剛性的生物質(zhì)復(fù)合工程塑料~
為實(shí)現(xiàn)循環(huán)型社會(huì),寶理公司正在研究開(kāi)發(fā)既能保持市場(chǎng)所需性能,又能降低環(huán)境負(fù)荷的產(chǎn)品。我們目前處于新開(kāi)發(fā)階段的DURACON? POM短纖維纖維素增強(qiáng)品級(jí)就是滿足這些市場(chǎng)需求的產(chǎn)品。
采用以低環(huán)境負(fù)荷的“溶劑法”生產(chǎn)的再生纖維素纖維
纖維素是一種為可持續(xù)社會(huì)做出貢獻(xiàn)的非食用性生物資源,并且作為負(fù)碳排放資源(能夠吸收大氣中的二氧化碳)為人們所知,因此最近引起了廣泛關(guān)注。 在開(kāi)發(fā)DURACON? POM短纖維纖維素增強(qiáng)品級(jí)時(shí),我們采用了以幾乎不產(chǎn)生廢棄物的“溶劑法”進(jìn)行生產(chǎn)的再生纖維素纖維※1。這一制法還能削減二氧化碳排放量,環(huán)境負(fù)荷較低。
※1是通過(guò)濕法紡絲從天然纖維素中提取出來(lái)的連續(xù)纖維(Regenerated cellulose fiber)。
同時(shí)實(shí)現(xiàn)輕量化與高剛性
DURACON? POM短纖維纖維素增強(qiáng)品級(jí)具有輕量且高剛性的特點(diǎn)。使用被廣泛用作樹(shù)脂增強(qiáng)材料的玻璃纖維,能夠提高機(jī)械物性,但由于玻璃的比重高,因此會(huì)大幅增加復(fù)合材料的密度。另一方面,使用纖維素纖維作為樹(shù)脂增強(qiáng)材料,能夠在密度沒(méi)有大幅增加的情況下,提高彎曲模量
表1. DURACON? POM短纖維纖維素增強(qiáng)品級(jí)的一般物性


圖1 DURACON? POM短纖維纖維素增強(qiáng)品級(jí)與DURACON? POM玻璃纖維增強(qiáng)品級(jí)的比較(相對(duì)于密度的彎曲模量)
保持POM本來(lái)出色的滑動(dòng)特性
POM的特點(diǎn)是具備出色的滑動(dòng)特性。但是,POM通過(guò)玻璃纖維增強(qiáng)時(shí),在滑動(dòng)過(guò)程中,玻璃纖維容易對(duì)配合材料產(chǎn)生磨損,導(dǎo)致難以同時(shí)實(shí)現(xiàn)高機(jī)械物性與良好的滑動(dòng)特性。但是,采用DURACON? POM短纖維纖維素增強(qiáng)品級(jí)的情況下,纖維素纖維對(duì)配合材料(碳鋼、S45C)的磨損較小,從而同時(shí)實(shí)現(xiàn)高剛性與出色的滑動(dòng)特性。
表2. DURACON? POM短纖維纖維素增強(qiáng)品級(jí)的滑動(dòng)特性


圖2.滑動(dòng)形態(tài)模型圖(鈴木式)
今后的發(fā)展
對(duì)于DURACON? POM短纖維纖維素增強(qiáng)品級(jí)的開(kāi)發(fā),我們的目標(biāo)是通過(guò)應(yīng)用DURACON? bG-POM※2與充分利用從市場(chǎng)上回收的PCR※3材料,進(jìn)一步降低環(huán)境負(fù)荷。并且,我們還將通過(guò)對(duì)材料設(shè)計(jì)進(jìn)行思考研究,不斷發(fā)起挑戰(zhàn),實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)短纖維纖維素增強(qiáng)品級(jí)無(wú)法達(dá)到的高強(qiáng)度。
※2 本公司生產(chǎn)銷售的POM,基于質(zhì)量平衡法進(jìn)行生物質(zhì)分配,并已獲得ISCC Plus認(rèn)證(國(guó)際可持續(xù)發(fā)展和碳認(rèn)證)。
※3 消費(fèi)后回收(Post-consumer recycle)?;厥帐袌?chǎng)上使用過(guò)的產(chǎn)品,并進(jìn)行再利用。
DURACON? POM短纖維纖維素增強(qiáng)等級(jí)的主要特性


采用以低環(huán)境負(fù)荷的“溶劑法”生產(chǎn)的再生纖維素纖維
纖維素是一種為可持續(xù)社會(huì)做出貢獻(xiàn)的非食用性生物資源,并且作為負(fù)碳排放資源(能夠吸收大氣中的二氧化碳)為人們所知,因此最近引起了廣泛關(guān)注。 在開(kāi)發(fā)DURACON? POM短纖維纖維素增強(qiáng)品級(jí)時(shí),我們采用了以幾乎不產(chǎn)生廢棄物的“溶劑法”進(jìn)行生產(chǎn)的再生纖維素纖維※1。這一制法還能削減二氧化碳排放量,環(huán)境負(fù)荷較低。
※1是通過(guò)濕法紡絲從天然纖維素中提取出來(lái)的連續(xù)纖維(Regenerated cellulose fiber)。
同時(shí)實(shí)現(xiàn)輕量化與高剛性
DURACON? POM短纖維纖維素增強(qiáng)品級(jí)具有輕量且高剛性的特點(diǎn)。使用被廣泛用作樹(shù)脂增強(qiáng)材料的玻璃纖維,能夠提高機(jī)械物性,但由于玻璃的比重高,因此會(huì)大幅增加復(fù)合材料的密度。另一方面,使用纖維素纖維作為樹(shù)脂增強(qiáng)材料,能夠在密度沒(méi)有大幅增加的情況下,提高彎曲模量
表1. DURACON? POM短纖維纖維素增強(qiáng)品級(jí)的一般物性


圖1 DURACON? POM短纖維纖維素增強(qiáng)品級(jí)與DURACON? POM玻璃纖維增強(qiáng)品級(jí)的比較(相對(duì)于密度的彎曲模量)
保持POM本來(lái)出色的滑動(dòng)特性
POM的特點(diǎn)是具備出色的滑動(dòng)特性。但是,POM通過(guò)玻璃纖維增強(qiáng)時(shí),在滑動(dòng)過(guò)程中,玻璃纖維容易對(duì)配合材料產(chǎn)生磨損,導(dǎo)致難以同時(shí)實(shí)現(xiàn)高機(jī)械物性與良好的滑動(dòng)特性。但是,采用DURACON? POM短纖維纖維素增強(qiáng)品級(jí)的情況下,纖維素纖維對(duì)配合材料(碳鋼、S45C)的磨損較小,從而同時(shí)實(shí)現(xiàn)高剛性與出色的滑動(dòng)特性。
表2. DURACON? POM短纖維纖維素增強(qiáng)品級(jí)的滑動(dòng)特性


圖2.滑動(dòng)形態(tài)模型圖(鈴木式)
今后的發(fā)展
對(duì)于DURACON? POM短纖維纖維素增強(qiáng)品級(jí)的開(kāi)發(fā),我們的目標(biāo)是通過(guò)應(yīng)用DURACON? bG-POM※2與充分利用從市場(chǎng)上回收的PCR※3材料,進(jìn)一步降低環(huán)境負(fù)荷。并且,我們還將通過(guò)對(duì)材料設(shè)計(jì)進(jìn)行思考研究,不斷發(fā)起挑戰(zhàn),實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)短纖維纖維素增強(qiáng)品級(jí)無(wú)法達(dá)到的高強(qiáng)度。
※2 本公司生產(chǎn)銷售的POM,基于質(zhì)量平衡法進(jìn)行生物質(zhì)分配,并已獲得ISCC Plus認(rèn)證(國(guó)際可持續(xù)發(fā)展和碳認(rèn)證)。
※3 消費(fèi)后回收(Post-consumer recycle)?;厥帐袌?chǎng)上使用過(guò)的產(chǎn)品,并進(jìn)行再利用。
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