Zabudnuté heslo?
Prihlásenie

Kompozit z PLA plastu ako ekologickejšia verzia uhlíkových vlákien

Kompozit z PLA plastu ako ekologickejšia verzia uhlíkových vlákien
Autor:
Roman Mališka
Zverejnené:
11. 10. 2019
Hodnotenie:
Už ste hlasovali.

Zatiaľ čo polylaktid (PLA) je relatívne mäkký termoplast na báze polyméru kyseliny mliečnej, ktorý je biodegradovateľný, kompozity ako sú uhlíkové vlákna, sú oveľa pevnejšie, no rozhodne nie ekologické. Nemeckí vedci však skombinovali najlepšie vlastnosti oboch materiálov a vytvorili nový PLA kompozit.

Na rozdiel od tradičných plastov na báze ropy sa PLA vyrába z obnoviteľných zdrojov, ako je kukuričný škrob, tapioka a cukrová trstina. Nielen, že tento materiál je úplne recyklovateľný, ale za správnych podmienok sa dokáže biologicky rozložiť v priebehu niekoľkých rokov. Samostatne však PLA nemá mechanickú pevnosť alebo tuhosť ako kompozitné materiály. Kompozity sú totiž vyrobené aspoň z dvoch zmiešaných látok, no ich recyklácia je zložitý proces, ktorý často vyžaduje veľké úsilie a vysoké náklady.

Vlákna a textílie vyrobené z polylaktidu.

Vedci z inštitútu Fraunhofer sa preto zamerali na chemickú technológiu, s ktorej pomocou sa im podarilo vytvoriť kompozit vyrobený z tkaných PLA vlákien, ktoré sú umiestnené v PLA matrici. Vlákna a matrica sú pritom vyrobené z dvoch rôznych typov bioplastov, z ktorých prvý má vyššiu teplotu topenia ako druhý. To znamená, že počas výrobného procesu sú pevné vlákna zaliate v tekutej matrici zloženej z roztavených PLA granúl. Potom sa matrica ochladí, aby vytvorila pevnú látku. Proces recyklácie spočíva v jednoduchom roztavení vlákien a matrice pri rôznych teplotách.

Ukážka aplikácie novo vyvinutého materiálu: konštrukcia automobilového sedadla vyrobeného z polylaktidu.

Tím z Fraunhoferu tvrdí, že PLA kompozit je oveľa pevnejší a tuhší ako „čistá“ forma plastu a údajne je kompozit schopný konkurovať komerčne dostupným zosilneným polypropylénovým kompozitom. Navyše vedci uvádzajú, že výrobný proces si vyžaduje približne polovicu energie, v porovnaní s kompozitmi na báze ropy, a produkuje asi polovicu množstva oxidu uhličitého na kilogram materiálu.

Očakáva sa, že po ďalšom vývoji tejto technológie by si PLA kompozit mohol nájsť uplatnenie v automobilovom priemysle, športových výrobkoch alebo v zdravotníckych aplikáciách.

Kompozitné kusy na biologickej báze, vyrobené z dvoch typov polylaktidov s rôznymi bodmi topenia.

Podobné články