天然纖維復合材料(NFC)混煉

幾千年來,天然纖維一直都是人類的主要材料。木材可以建造房屋和船只,而亞麻和大麻則用來制作繩索和實用織物,如船帆和玉米袋。到了工業革命和近現現代,隨著化學試劑的應用,天然纖維被粘合成高強度材料應用于眾多的行業適用于各行業的強組分。

典型應用

天然纖維的特殊性質使其成為理想的材料。它們具有良好的機械特性,如抗張和沖擊強度、延伸和彈性模量,以及較低的重量。天然纖維復合材料基于可再生原材料,出色的二氧化碳和能量平衡使其價格極具競爭力。天然纖維的這些特性讓 NFC的應用和產量顯著增長。天然纖維復合材料的主要應用領域是汽車和飛機制造業。

混煉要求

天然纖維復合材料由熱塑性或熱固性聚合物基料組成。熱塑性塑料包括 PE、PP、PS、PVC 或 PLA,而熱固性聚合物主要是丙烯酸酯、環氧化物和酚醛樹脂。最重要的天然纖維包括亞麻、大麻、黃麻、洋麻、劍麻、蕉麻和棉花。其他常用的材料還有木纖維、鋸末和稻殼。在很多情況下,可以使用助粘劑確?;虾屠w維的粘合。

天然纖維復合材料混煉必不可少的條件就是在低產品溫度下的完美分散和分布混合,確保根據產品規格加工添加劑和30-70%的高含量天然纖維,而不會對纖維造成熱損傷。同時,還需要多個進料點,并在預定位置注入液體助粘劑(如必要)。

布斯混煉機的特定功能在這些應用中真正地脫穎而出?;谔烊焕w維混煉機的獨特工作原理,在均勻且適中的剪切率下,大量混合循環可實現無可比擬的混合效率,在確保最終產品的質量的同時達到理想產量。適中的剪切率使混煉機的磨損明顯低于其它類型的螺桿擠出機。加工段由公司專家根據具體應用進行模塊化設計。

布斯天然纖維復合材料混煉系統生產的基料顆粒制成的合成木板

布斯混煉機的雙階系統可將混煉和建壓流程直接分離,以便單獨進行優化。布斯混煉機的鉸鏈外殼以及擠出機的可移動套管可確??焖贆z修和高系統可用性。結合布斯豐富的混煉專有技術,整個混煉生產線的模塊化設計和量身定制的布局讓布斯混煉機成為天然纖維復合材料混煉的理想選擇。

天然纖維復合材料混煉系統典型設備布局

天然纖維復合材料混煉系統典型設備布局

布斯混煉系統具有以下優勢

  • 剪切率均勻適中
    均勻適中的剪切率可實現較低溫度下的混合控制,同時僅為當前任務提供所需的剪切操作。剪切率分布相較替代系統更窄,確保每個顆粒剪切均勻。這樣可實現高質量、低能量輸入的混煉工藝。

  • 溫度控制精確
    60多年來,布斯混煉機一直以精確的溫度控制而聞名??煽氐哪芰枯斎?,均勻且適中的剪切率,以及沿機筒安裝在銷釘中的熱電偶溫度監測,確保了精確的溫度控制。

  • 對聚合物、纖維和高結構填料損壞有限
    布斯混煉機均勻且適中的剪切率使剪切可控和產品溫度較低。保證了更好的機械、電氣性能和流動特性,以及減少對價格昂貴的配方組分的消耗。

  • 填料量高
    由于采用兩到三個加料口的特殊設計,填料單獨的失重喂料,通過后排氣口去除滯留空氣,加之其出色的輸送效率,布斯混煉技術可實現高達 90% 的填料量。適中的剪切率可完美應對高填料量下的高粘度。

  • 加工溫度低
    布斯混煉機中的混合以及排料裝置中的建壓被分離,以實現低壓和低溫下的充分混合。每個加工區都采用獨創的螺桿設計,以優化溫度曲線。

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