Funktionella Textilier
Martin Strååt
Tekn. Dr, [email protected]
Översikt
Återvinning av
formpressad textil
Återvinning av
kompositer
Piezoelektriska
fibrer
Vad är formpressad textil?
Material
•
•
Ett kompositmaterial,
kompositmaterial oftast
tillverkat genom kardning och
nålning.
Förstärkningsfibrer:
• Glas, naturfiber eller polyester.
•
Bindemedel (generellt):
• Före år 2000: härdplast
• Efter år 2000: termoplast
•
Utbredd användning; ca 20 kg
per bil.
E-mod Dens, ρ E / ρ
Glas
70
2.5
28
Lin
45
1.45
31
Hampa
40
1 40
1.40
29
Sisal
35
1.33
26
PET
(fiber)
4
1.38
2.9
H-PP
1.6
0.93
1.7
ABS
24
2.4
1 06
1.06
23
2.3
40% Lin
60% PP
6
1.14
5.3
30% Glas
70% PP
7
1.4
5
Fördelar
•
Låg vikt
• 50% besparing vs
formsprutning
Sektioner med
varierande tjocklek
•
Hög ljudabsorption
• Reducerar behovet
av åtgärder
•
Billi
Billigare
verktyg
kt
• Kostnadseffektiv
även i små serier
Varför återvinning?
•
ELV-direktivet
ELV
di kti t skärptes
kä t jjan 2015
2015; nu skall
k ll 85% av bilens
bil
vikt
ikt
materialåtervinnas. Dagens bilar innehåller ca 20% plast.
• För att introducera ny eller fortsätta använda viktbesparande teknik blir
det nödvändigt att tänka på fungerande återvinning.
• Fungerande återvinning skapas om värdet på återvunnet material
överstiger kostnaderna för omhändertagande.
•
Kostnadseffektiva kortfiberkompositer för formsprutning.
•
Studerar både spill från nytillverkning och delar från tt.ex.
ex skrotbilar
skrotbilar.
Demonterad bilinteriör
.
Kantklipp av kolfiber
Återvinning till termoplastkompositer
Kantklipp blandades med återvunnen
polypropen och kopplingsagent.
Kortfiberkompositer med 20 wt% kolfiber
formsprutades
p
till dragprovstavar.
gp
Återvinning av glasfiber från härdplastmatris
Rör av glasfiber/epoxy
Hackas i småbitar
Pyrolys vid låg temperatur
(ReFib, Swerea SICOMP, EU-project REFORM)
Reinforcing plastics with glass fibres
Efter pyrolys vid låg temperatur.
Termoplastkompositer med återvunnen fiber
Polypropen
återvunnen
20 w
w-%
%
återvunnen
glasfiber
20 w
w-%
%
kantklipp
glasfiber
20 w
w-%
%
kantklipp
kolfiber
1 400
4 000
5 200
10 000
Stress @
break
20
45
60
80
Strain @
break
50
3,5
2
1
E/ρ
1,5
3,2
4
9,1
E
d l
E-modulus
Lätt ikt!
Lättvikt!
Demonstrator
Formsprutad detalj med 20 w-% återvunnen
glasfiber och återvunnen polypropen
polypropen.
Tillverkad av Axjo Plastic AB.
Piezoelektriska fibrer – Kapacitiva
sensorer/aktuatorer i fiberformat.
•
Utvecklades
Ut
kl d från
f å elektriskt
l kt i kt lledande
d d bikomponentfibrer
bik
tfib
genom att
tt
använda PVDF.
•
Polarisering vid ökad temperatur och med ett högt elektriskt fält ger
piezoelektrisk effekt, dvs förmågan att omvandla mekanisk spänning
till elektrisk potentialskillnad (volt)
(volt).
•
polarisering
g kan förpolariserade
p
fibergarn
g
Genom kontaktfri p
tillverkas på rulle med en hastighet om ca 900 m/min.
Fiberstruktur
PVDF
Conductive compound
Fiber core
Varp: Piezo
V
Pi
Väft: Ledande
14
Vävt band som integrerats i sport-BH
Breath is kept: heart
beat/pulse monitored.
Breathing and sitting:
heart beat/pulse and
breathing monitored.
15
Breathing and running:
steps during running
monitored, similar to a
pedometer.
Piezoelektriskt garn som broderats i en
handske
Bending the index finger
Tapping the thumb
Clenching the fist
16
Piezoelektriskt garn som broderats i en
handske – pyroelektrisk effekt
Thumb to a cup of hot water
Th b to
Thumb
t a bag
b off ice
i
17
Vi arbetar på vetenskaplig grund
för att skapa industrinytta.
www.swerea.se