Projekt realizowany w ramach Działania 1.3 PO IG, Poddziałania 1.3.1.

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego oraz ze środków budżetu państwa w

ramach Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka 2007-2013.

„Nowe przyjazne dla środowiska kompozyty polimerowe

z wykorzystaniem surowców odnawialnych”

Główny Instytut GórnictwaInstytut Włókien Naturalnych

i Roślin Zielarskich

Zadanie 2.

Opracowanie napełniaczy i wzmocnień pochodzenia naturalnego (roślinnego i naturalnego)

do przetwarzania z materiałami polimerowymi

Realizatorzy zadania nr 2

Główny Instytut GórnictwaInstytut Włókien Naturalnych

i Roślin Zielarskich

dr inż. Maria Władyka-Przybylakdr Dorota Wesołekmgr Krzysztof Bujnowicz

dr inż. Henryk Rydarowskimgr inż. Małgorzata Bojarska-Krausdr inż. Jerzy Koroldr inż. Klaudiusz Wypiormgr inż. Joanna Lenżamgr inż. Jacek Mamos

Opracowanie składu kompozytów na osnowie polietylenu i skrobi wzmocnionych / wypełnionych surowcami naturalnymi

Opracowanie technologii przetwórstwa kompozytów na osnowie polietylenu i skrobi wzmocnionych / wypełnionych surowcami naturalnymi w skali laboratoryjnej

Badania technologii otrzymywania kompozytów w skali laboratoryjnej i ocena ich właściwości przetwórczych, mechanicznych i ekologicznych

Opracowanie podstawowych parametrów technologicznych wytwarzania kompozytów i założeo do projektu technologicznego.

Opracowanie raportu z prac w zadaniu 2

Harmonogram

Surowce

HDPE

Wtrysk

Wytłaczanie

Rozdmuch

Osnowa polimerowa

SABIC, typ: M300054 SABIC, typ: B5411

LyondellBasell, typ: Hostalen GC 7260

Producent Typ

Właściwości

MFI

190 oC/2,16 kg

[g/10min.]

Gęstość

[kg/m3]

Sabic M300054 30 954

Sabic B5411 11 (21,6kg) 954

LyondellBasell Hostalen GC 7260 8 960

Surowce

Wzmocnienia i wypełniania

Włókna naturalne

- Lniane

- Konopne

Paździerze

- Lniane

- Konopne

Skrobia modyfikowana

Rodzaj materiałuUdział

procentowy[%]

Długośd *mm+

Włókno lniane > 10 1, 3, 5Włókno konopne > 10 1, 3, 5Paździerze lniane > 10 1, 3Paździerze konopne > 10 1, 3

Surowce

Dodatki

Kompatybilizatory

Plastyfikatory

Stabilizatory UV

POLI-CH 021-15 – polepszający właściwości poślizgowePOLI-CH SLIP 67 – polepszający właściwości poślizgowePOLI-CH UV 22H – stabilizator UV Prisma DEGAS 90035 – dodatek osuszający i polepszający odgazowanie

Chemtura PolybondDuPont Fusabond

STRUKTOL ® TPW x, TR x

Wytłaczarka dwuślimakowa Leistritz Micro 27 GL/GG-44D

System dozowania grawimetrycznego Brabender

Suszenie granulatów w temperaturze 80oC

Wytwarzanie kompozytów metodą wytłaczania:

Temperatura procesu wytłaczania poniżej 230 oC

Granulacja: cięcie na głowicy z chłodzeniem powietrzem

lub cięcie z nitki po chłodzeniu w wannie wodnej

Dozowanie składników kompozytu:

Osnowa polimerowa i modyfikatory – główna strefa dozowania

Wypełniacze i wzmocnienia naturalne – podajnik boczny

KOMPOZYTY:Kompozyty na osnowie HDPE z paździerzami (1, 3 mm)

HDPE 50 50 55 70 80 87Konopie 50 45 35 25 15 10Kompatybilizator 0 5 5 5 5 3

HDPE 50 50 55 70 80 87Len 50 45 35 25 15 10Kompatybilizator 0 5 5 5 5 3

Zastosowanie jako wypełnienia paździerzy o wielkości cząstek ok. 3 mm w połączeniu zkompatybilizatorami zwiększyło wytrzymałośd mechaniczną kompozytu o 20-25%. Tosamo wypełnienie, ale bez kompatybilizatora zwiększyło wytrzymałośd mechanicznąjedynie o 7-15%.W przypadku wypełnienia w postaci paździerzy o wielkości cząstek ok. 1mm uzyskanonieznaczne pogorszenie właściwości mechanicznych . Zastosowanie kompatybilizatorówpozwoliło jednak poprawid właściwości mechaniczne o ok. 15%.

KOMPOZYTY:Kompozyty na osnowie HDPE z włóknem (1, 3, 5 mm)

HDPE 50 50 60 70 80 87Konopie 50 45 35 25 15 10Kompatybilizator 0 5 5 5 5 3

HDPE 50 50 60 70 80 87Len 50 45 35 25 15 10Kompatybilizator 0 5 5 5 5 3

Zastosowane włókna naturalne wpłynęły na poprawę właściwości mechanicznychkompozytów i zwiększyły wytrzymałośd w zależności od długości i ilości zastosowanegowłókna o około 20-35 %. Zastosowanie kompatybilizatorów pozwoliło na dodatkowezwiększenie wytrzymałości mechanicznej w granicach 50-70%.

KOMPOZYTY:Kompozyty na osnowie HDPE z włóknem (1, 3, 5 mm) i paździerzem (1, 3 mm)

HDPE 50 50 60 70 80 87Konopie- paździerz 20 20 15 10 5 5Konopie- włókno 30 25 20 15 10 5Kompatybilizator 0 5 5 5 5 3

HDPE 50 50 60 70 80 87Len - paździerz 20 20 15 10 5 5Len - włókno 30 25 20 15 10 5Kompatybilizator 0 5 5 5 5 3

Zwiększenie wytrzymałości mechanicznej o 12% bez kompatybilizatora i 27% przy zastosowaniu kompatybilizatorów.

HDPE 70% + paździerze konopne 30%

HDPE 70% + paździerze konopne 25% + kompatybilizator 5%

Badania technologii otrzymywania kompozytów w skali laboratoryjnej i ocena ich właściwości przetwórczych, mechanicznych i ekologicznych

Plan działao na 2011 rok:

Dziękuję za uwagę