CZ24915U1 - Kompozit s termoplastickou polyolefínickou matricí a vlákny kokosu pro extruzní procesy - Google Patents
Kompozit s termoplastickou polyolefínickou matricí a vlákny kokosu pro extruzní procesy Download PDFInfo
- Publication number
- CZ24915U1 CZ24915U1 CZ201226532U CZ201226532U CZ24915U1 CZ 24915 U1 CZ24915 U1 CZ 24915U1 CZ 201226532 U CZ201226532 U CZ 201226532U CZ 201226532 U CZ201226532 U CZ 201226532U CZ 24915 U1 CZ24915 U1 CZ 24915U1
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- composite
- weight
- fibers
- natural
- coconut fibers
- Prior art date
Links
- 239000000835 fiber Substances 0.000 title claims description 33
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims description 21
- 244000060011 Cocos nucifera Species 0.000 title claims description 16
- 235000013162 Cocos nucifera Nutrition 0.000 title claims description 16
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 title claims description 16
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 title claims description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 8
- 229920002397 thermoplastic olefin Polymers 0.000 title claims description 5
- -1 polypropylene Polymers 0.000 claims description 21
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 15
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims description 11
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 claims description 11
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims description 10
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims description 10
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims description 9
- FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N maleic anhydride Chemical compound O=C1OC(=O)C=C1 FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000012963 UV stabilizer Substances 0.000 claims description 3
- 239000000975 dye Substances 0.000 claims description 3
- 239000003139 biocide 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
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 claims description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 9
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 8
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 8
- 239000000047 product Substances 0.000 description 7
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 6
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 6
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 5
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 4
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 4
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 3
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 3
- 239000011265 semifinished product Substances 0.000 description 3
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 3
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 3
- 241000218657 Picea Species 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000000704 physical effect Effects 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
- 235000017166 Bambusa arundinacea Nutrition 0.000 description 1
- 235000017491 Bambusa tulda Nutrition 0.000 description 1
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 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
- 240000000731 Fagus sylvatica Species 0.000 description 1
- 235000010099 Fagus sylvatica Nutrition 0.000 description 1
- 229920002430 Fibre-reinforced plastic Polymers 0.000 description 1
- 244000082204 Phyllostachys viridis Species 0.000 description 1
- 235000015334 Phyllostachys viridis Nutrition 0.000 description 1
- 235000008331 Pinus X rigitaeda Nutrition 0.000 description 1
- 241000018646 Pinus brutia Species 0.000 description 1
- 235000011613 Pinus brutia Nutrition 0.000 description 1
- 244000305267 Quercus macrolepis Species 0.000 description 1
- 235000016976 Quercus macrolepis Nutrition 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 239000011425 bamboo Substances 0.000 description 1
- 239000011173 biocomposite Substances 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 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
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000306 component Substances 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 239000011151 fibre-reinforced plastic Substances 0.000 description 1
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 1
- 239000012765 fibrous filler Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 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
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 1
- 238000010169 landfilling Methods 0.000 description 1
- 231100000956 nontoxicity Toxicity 0.000 description 1
- 238000010422 painting Methods 0.000 description 1
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 1
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 description 1
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
- 238000009416 shuttering Methods 0.000 description 1
- 239000011122 softwood Substances 0.000 description 1
- 239000010902 straw Substances 0.000 description 1
- 230000002311 subsequent effect Effects 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Description
Oblast techniky
Technické řešení se týká polymemího kompozitu s termoplastickou polyolefinickou matricí s přírodními vlákennými plnivy kokosu určeného pro technologie vytlačování (technologie extruze) pro výrobu plastových dílů a polotovarů s vyšší přidanou hodnotou.
Dosavadní stav techniky
Polymemí materiály a jejích kompozity patří k nejprogresivněji se rozvíjejícím se materiálům, protože polymemí materiály představují nej významnější segment výroby a spotřeby podle objemu mezi všemi technickými materiály a nelze pochybovat o tom, že jsou klíčové pro moderní technickou společnost. Současný vývoj polymemích 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 polymemích 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 pri výrobě kompozitů, je jejich nízká hmotnost, nízká abraze zabraňující opotřebení zpracovatelských strojů, spalitelnost, netoxičnost, biodegradabilita, dobré tepelné a fyzikální vlastnosti, snadná a bezproblémová recyklace a především nízká cena, nezávislá na ceně ropy. Výhodou je i možnost aplikovat další technologie povrchových úprav, jako je potisk, lakování, koextruze, apod., bezproblémové dělení bez zničení a opotřebení nástrojů.
Přírodní vlákna jsou v průmyslu používána nyní jako výztuž tvarovaných velkoplošných dílů, např. dřevěné piliny, obsahující vlákna celulózy a netkané lnové materiály s polypropylenem. Výroba dřevovláknitého materiálu je na dosti vysoké úrovni. Je však třeba zdůraznit, že se jedná prakticky pouze o výrobky vzniklé lisováním, vytlačováním. V současnosti se vláknité materiály stále více prosazují i v oblasti vstřikování, ale největší rozmach nastal asi u technologie extruze, kde jsou typickými výrobky plotové tyče, bednění, duté profily, desky, palety, lišty, apod.
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, polymemích kompozitů se skelnými vlákny, např, kryty radaru letadel (1942) nebo díly karosérie osobních automobilů (1956, fy. Citroen), apod. Kromě skelných vláken jsou během vývoje polymemích kompozitů aplikována jako výztuž také vlákna uhlíková, borová, keramická, aj. Skrytou realitou dneška je použití přírodních vláken a to pro výrobu polymemích kompozitů používaných k výrobě profilů, desek, velkoplošných dílů vnitřního polstrování a vnějších dílů karoserií automobilů a dalších dopravních technologií. Vytlačování polymerů s vláknitou výztuží od roku 1995 prudce narůstá. Obor se v posledních letech aktivně ukázal na veletrhu Interzum v Kolíně nad Rýnem. V USA vzrostl objem výroby vytlačovaných přírodních vláken na současnou úroveň zhruba 400 000 tun za rok. Zpracováním dřeva a celulózy na vlákno vyrobí specializované podniky v SRN ročně více než 370 000 tun vlákniny. Podíl biokompozitů každoročně narůstá, ale technických řešení ve srovnání se syntetickými produkty stále ještě není tolik.
Nejpoužívanějším přírodním vláknem pro extruzi je dřevo, ale používají se i jiné vláknité materiály, jako např. bambus, konopí, sisal, seno, sláma, atd. Vláknitý materiál je vyrobený převážně jenom ze smrku anebo ze smrku s příměsí jedle, borovice, buku a dubu. Obchodní názvy takovýchto produktů jsou potom např. Polywood, Bestwood nebo Lignocel. Základem konečného
-1 CZ 24915 Ul produktu jsou vlákna přesně definované kvality. Pro dosažení vysokých pevností se doporučují převážně měkká dřeva.
Navržené technické řešení reaguje na vzrůstající poptávku a požadavky na kompozitní materiály s vláknitým plnivem, 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 neustále mění), nejenom v důsledku možností ovlivnění konečných a užitných vlastností výrobků (rozměrová stabilita, zvýšení pevnosti, snadná zpracovatelnost), ale i z hlediska klimatických změn (téměř neřešená recyklace současných dílů ze syntetických plastů, spalování syntetických plastů, skládkování).
Podstata technického řešení
Technické řešení si dává za cíl vytvoření kompozitu s cíleným složením termoplastické polyolefinické matrice, aditiva a vlákenného plniva na bázi přírodních materiálů pro zlepšení konečných a užitných vlastností plastových dílů a s ekologicky mnohem nižší zatížitelností oproti 100% syntetickým produktům. Podstata technického řešeni spočívá v tom, že kompozit obsahuje od 45 do 87 hmotnostních % polypropylenu nebo polyethylenu pro extruzní procesy, 10 až 50 hmotnostních % přírodních vláken kokosu (délka vláken od 0,2 do 3 mm) a 3 až 5 hmotnostních % 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, biocidy, retardéry hoření, apod. Toto procentuální doplnění může být provedeno z hlediska snížení hmotnostních % přírodních vláken anebo z hlediska snížení hmotnostních % polypropylenu nebo polyethylenu.
Základem kompozitu jsou kokosová vlákna potřebné definované kvality z hlediska následných účinků teplot a smykového namáhání během procesu přípravy vláken, procesu granulace a dalšího postupného zpracování. Získaný kompozit je standardně dodáván ve formě granulí z hlediska dobré sypné hmotnosti a snížení prašnosti a je určen zejména pro technologické procesy vytlačování (technologie extruze), aleje použitelný i pro další technologie pro zpracování plastů. Příklady provedení technického řešení
Polymemí kompozit s termoplastickou syntetickou polyolefinickou matricí s přírodními vlákennými plnivy kokosu je popsán na následujících příkladech včetně uvedení vhodné aplikace, přičemž složku A tvoří polypropylen nebo polyethylen, složku B přírodní vlákna kokosu (délka vláken od 0,2 do 3 mm), složku C aditivum na bázi maleinanhydridu, resp. složku D přísady.
Varianty bez přísad:
Varianta 1:
Složka A: 87 hmotnostních % polypropylenu nebo polyethylenu
Složka B: 10 hmotnostních % přírodních vláken kokosu
Složka C: 3 hmotnostní % aditiva na bázi maleinanhydridu.
Varianta 2;
Složka A: 77 hmotnostních % polypropylenu nebo polyethylenu
Složka B: 20 hmotnostních % přírodních vláken kokosu
Složka C: 3 hmotnostní % aditiva na bázi maleinanhydridu.
Varianta 3:
Složka A: 67 hmotnostních % polypropylenu nebo polyethylenu
Složka B: 30 hmotnostních % přírodních vláken kokosu
Složka C: 3 hmotnostní % aditiva na bázi maleinanhydridu.
-2 CZ 24915 Ul
Varianty použitím přísad:
Varianta 4:
Složka A: 75 hmotnostních % polypropylenu nebo polyethylenu Složka B: 20 hmotnostních % přírodních vláken kokosu
Složka C: 3 hmotnostní % aditiva na bázi maleinanhydridu Složka D: 2 hmotnostní % dalších přísad (barvivo).
Varianta 5:
Složka A: 77 hmotnostních % polypropylenu nebo polyethylenu Složka Β: 18 hmotnostních % přírodních vláken kokosu io Složka C: 3 hmotnostní % aditiva na bázi maleinanhydridu Složka D: 2 hmotnostní % dalších přísad (UV stabilizátor).
Polymemí kompozit s termoplastickou polyolefinickou matricí s přírodními vlákennými plnivy kokosu lze s výhodou použít pro výrobu plastových dílů a polotovarů hlavně technologií vytlačování (technologie extruze), které se vyznačují lepšími užitnými a konečnými vlastnostmi, např.
mechanické vlastnosti, tepelné a fyzikální vlastnosti, rozměrová stabilita, bezproblémová recyklace, atd., ekonomickou úsporou, zkrácením výrobních cyklů, environmentálními aspekty, apod. Průmyslová využitelnost
Polymemí kompozit s termoplastickou polyolefinickou matricí s přírodními vlákennými plnivy kokosu podle předloženého technického řešení je vhodný pro výrobu plastových dílů a polotova20 rů technologií vytlačování (technologie extruze), ale i dalšími technologickými procesy pro zpracování plastů.
Claims (2)
- NÁROKY NA OCHRANU1. Kompozit s termoplastickou polyolefinickou matricí a vlákny kokosu pro extruzní procesy, vyznačující se tím, že kompozit obsahuje od 45 do 87 hmotnostních % polypropy25 lénu nebo polyethylenu, 10 až 50 hmotnostních % přírodních vláken kokosu (délka vláken od 0,2 do 3 mm) a 3 až 5 hmotnostních % aditiva na bázi maleinanhydridu.
- 2. Kompozit s termoplastickou polyolefinickou matricí a vlákny kokosu pro extruzní procesy podle nároku 1, vyznačující se tím, že kompozit je doplněn dalšími přísadami, jako jsou maziva, anorganická plniva, barviva, UV stabilizátory, biocidy, retardéry hoření, apod. kdy30 toto procentuální doplnění je provedeno z hlediska snížení hmotnostních % přírodních vláken a/nebo z hlediska snížení hmotnostních % polypropylenu nebo polyethylenu.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ201226532U CZ24915U1 (cs) | 2012-08-13 | 2012-08-13 | Kompozit s termoplastickou polyolefínickou matricí a vlákny kokosu pro extruzní procesy |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ201226532U CZ24915U1 (cs) | 2012-08-13 | 2012-08-13 | Kompozit s termoplastickou polyolefínickou matricí a vlákny kokosu pro extruzní procesy |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ24915U1 true CZ24915U1 (cs) | 2013-02-11 |
Family
ID=47713722
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ201226532U CZ24915U1 (cs) | 2012-08-13 | 2012-08-13 | Kompozit s termoplastickou polyolefínickou matricí a vlákny kokosu pro extruzní procesy |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ24915U1 (cs) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ306882B6 (cs) * | 2015-12-07 | 2017-08-23 | Technická Univerzita V Liberci, Katedra Strojírenské Technologie, Oddělení Tváření Kovů A Zpracování Plastů | Polymerní kompozit s přírodními vlákny a lehčenou matricí |
-
2012
- 2012-08-13 CZ CZ201226532U patent/CZ24915U1/cs not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ306882B6 (cs) * | 2015-12-07 | 2017-08-23 | Technická Univerzita V Liberci, Katedra Strojírenské Technologie, Oddělení Tváření Kovů A Zpracování Plastů | Polymerní kompozit s přírodními vlákny a lehčenou matricí |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Ratanawilai et al. | Influence of wood species and particle size on mechanical and thermal properties of wood polypropylene composites | |
| Kaczmar et al. | Use of natural fibres as fillers for polymer composites | |
| Yadav et al. | A comprehensive review of natural fiber composites: Applications, processing techniques and properties | |
| Bledzki et al. | Processing techniques for natural-and wood-fibre composites | |
| KR101429743B1 (ko) | 산업 자재, 건자재와 농자재 용도의 재활용 자재와 그 제조 방법 | |
| WO2011130780A1 (en) | Cellulose fibre-polymer composite material | |
| CZ24915U1 (cs) | Kompozit s termoplastickou polyolefínickou matricí a vlákny kokosu pro extruzní procesy | |
| CZ2012548A3 (cs) | Kompozit s termoplastickou polyolefinickou matricí a vlákny kokosu pro extruzní procesy | |
| WO2015039635A1 (en) | Composite with polyolefinic thermoplastic matrix and fibers of coconut for extrusion processes | |
| CZ2012729A3 (cs) | Biokompozit s PLA matricí a vlákniny banánovníku | |
| Mitaľová et al. | Matrices in Wood Plastic Composites: A Concise Review | |
| Philip et al. | Plant Fiber-Based Composites | |
| CZ307081B6 (cs) | Hybridní kompozitní materiál se syntetickou polymerní matricí, vlákny konopí a skleněnými dutými kuličkami | |
| CZ307078B6 (cs) | Polymerní kompozit se skleněnými dutými mikrokuličkami a uhlíkovými vlákny | |
| CZ2013420A3 (cs) | Kompozitní materiál se syntetickou polymerní matricí a vlákny banánovníku | |
| CZ29734U1 (cs) | Hybridní polymerní kompozit s přírodními a skleněnými vlákny | |
| CZ306882B6 (cs) | Polymerní kompozit s přírodními vlákny a lehčenou matricí | |
| CZ25823U1 (cs) | Kompozitní materiál se syntetickou polymerní matricí a vlákny banánovníku | |
| CZ23866U1 (cs) | Kompozitní materiál s přírodními vlákennými plnivy na bázi buničiny pro výrobu plastových dílů | |
| Gautam | Characteristics of Reprocessed Wood Plastic Composites | |
| CZ2015866A3 (cs) | Hybridní polymerní kompozit s přírodními a skleněnými vlákny | |
| Grüneberg | Wood polymer composites (WPC)-processing technologies, chemical modification of wood and natural fiber components and improvement of selected properties | |
| CZ26734U1 (cs) | Kompozitní materiál se syntetickou polymerní matricí a nanoplnivem na bázi kokosu | |
| CZ29526U1 (cs) | Polymerní kompozit s přírodními vlákny a lehčenou matricí | |
| CZ29559U1 (cs) | Hybridní polymerní kompozit s vlákny přírodního původu a skleněnými dutými kuličkami |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG1K | Utility model registered |
Effective date: 20130211 |
|
| ND1K | First or second extension of term of utility model |
Effective date: 20160805 |
|
| ND1K | First or second extension of term of utility model |
Effective date: 20190805 |
|
| MK1K | Utility model expired |
Effective date: 20220813 |