Erspinnen von Hybrigarnen aus Kohlenstoff-Kurzfasern für Verbundwerkstoffe

复合材料用短碳纤维纺制混合纱线

基本信息

批准号：
237692119
负责人：
Professor Dr.-Ing. Chokri Cherif
金额：
--
依托单位：
Institut für Textilmaschinen und Textile Hochleistungswerkstofftechnik
依托单位国家：
德国
项目类别：
Research Grants
财政年份：
2013
资助国家：
德国
起止时间：
2012-12-31 至 2016-12-31
项目状态：
已结题

来源：
https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/237692119?language=en
关键词：
Erspinnen von Hybrigarnen aus Kohlenstoff

项目摘要

Wegen der einzigartigen Kombination aus geringem Gewicht, hoher Festigkeit und Steifigkeit, steigt die Nachfrage nach Kohlenstofffasern (CF) stetig an. Daraus ergibt sich aus ökologischen und wirtschaftlichen Gründen gleichzeitig auch die Notwendigkeit, Lösungen für das Recycling dieser Fasern zu entwickeln. Faserabfälle fallen in allen Verarbeitungsstufen bis hin zum Endprodukt an. Mit der aktuell laufenden Entwicklung innovativer Recycling-Technologien ist heute bereits die Rückgewinnung von CF aus Verbundwerkstoffen möglich. Ein nicht unerheblicher Anteil von CF liegt darüber hinaus in Form von Prozessabfällen vor. Derzeit werden diese Abfälle hauptsächlich als kurze oder gemahlene Fasern in Anwendungen eingesetzt, die das ursprüngliche Leistungspotenzial der Fasern nicht mehr nutzen. Deshalb besteht die Notwendigkeit, Materialien auf der Grundlage von CF-Recyclingmaterial zu entwickeln, die eine erhebliche Leistungssteigerung bis nahe an das Ausgangspotenzial bieten. Die naheliegende, aber auch technisch anspruchsvollste Lösung liegt in der Erarbeitung der Grundlagen zur Verständnis des Garnbildungsprozesses und Aufzeigen der Leistungsgrenze zur Herstellung von Hochleistungsgarnen aus Kurzfasern. Damit bestünde die überaus interessante Möglichkeit, CF-Recyclingmaterial wieder in hochbelasteten Verstärkungsstrukturen einzusetzen. Der hier vorgeschlagene Forschungsansatz der Herstellung von Stapelfasergarnen aus kurzen CF unter Beimischung kurzer thermoplastischer Fasern ist neu und bisher kaum betrachtet worden. Bedingt durch die speziellen Eigenschaften der CF weisen diese ein von herkömmlichen Faserstoffen deutlich abweichendes Verarbeitungsverhalten auf, das bisher nicht wissenschaftlich durchdrungen ist. Insbesondere die hohe Querkraftempfindlichkeit und die fehlende Kräuselung der CF stehen konträr zu den typischen Belastungsfällen in der Spinnerei. Als weiterer kritischer Parameter ist die breite Verteilung der Faserlängen zu sehen, die aus den Verarbeitungsschritten der Originalfaser resultiert. Es besteht daher die Notwendigkeit, forschungsseitig Grundlagen für ein verbessertes Verständnis der Zusammenhänge und des Materialverhaltens bei der Verspinnung von CF zu legen. Dies betrifft insbesondere die Faser-Faser-Haftung, die Interaktion der Prozessparameter mit den Fasern und den Einfluss von Materialmischungen. Die theoretische und experimentellen Untersuchungen im Rahmen dieses Vorhabens dienen zur Ermittlung dieser Zusammenhänge entlang der Prozessstufen in der Spinnerei (Faserbandbildung, Verstreckung, Vorgarnherstellung und Verspinnung) sowie der Garneigenschaften, die die Basis für die Aufstellung eines mathematischen Modell darstellt. Die Forschungsarbeit zielt auf die Erarbeitung der Grundlage und Materialverständnis für die Entwicklung neuartiger Garnstrukturen aus recycelten CF, die im Verbund mindestens 80% der mechanischen Eigenschaften (E-Modul und Festigkeit) der Ausgangsfilamente aufweisen.

Wegen der Einzigartigen kombination aus geringem gewicht，Hoher Festigkeit und Steifigkeit，Steigt Die Nachfrage Nachfrage Nach Kohlenstofffasern（cf）stetig an。 daraus ergibt sichausökologischen和wirtschaftlichengründengleichzeitig auch auch die notwendigkeit，lösungenfürdasfürdas回收dieser dieser fasern zu zu zu zu zu Zu Zu Zu Zu Entwickeln。 Faserabfälle掉落在Allen Verarbeitungsstungsstufen bis Hin Zum Endprodukt an中。为了CF，Mit der Aktuell是世界的回收。世界的省份是CF Liegt的形式。世界各省也处于CF Liegt的形式。世界各省也处于CF Liegt的形式。世界各省也处于CF Liegt的形式。世界各省也处于CF Liegt的形式。最好的最好，最好的CF重生材料，世界上最好的，世界上最好的是最好的时代。最好的最好的时间是最好的时间。最好的时间中最好的时间，最好的时间是最好的时间，最好的时间，最好的时间，最好的时间，最好的时间，最好的时间，以及最好的时间是最好的时间。 Hochleistungsgarnen aus kurzfasern。 DamitBestündeDieüberausIntersesteMöglichkeit，Hochbelastetenverstärkungsstruktureneinzusetzen的CF重生型Wieder。 Der Hier Vorgeschlagene forschungsatz der herstellung von stapelfasergarnen aus kurzen cf unter beimischung kurzer kurzer thermoplastischer fasern fasern ist neu und bisher und bisher kaum kaum kaum kaum betrachtet worden。 Bedingt Durch Die Speziellen Eigenschaften der cf Weisen在Faserts边缘的新章节，包括吉祥和强大的力量，对于Faserts的边缘也很重要。除了我们是CF的成员之外，我们还是Belastungs Francisco的成员，我们是Fasertungs Francisco的成员，我们是Fasertungs Schritten的Verge的成员。原始效果。 es besteht daher die notwendigkeit，forschungsseitig grundlagenfürein verbessertesverständnisderzusammenhänge和des desialterverhaltens bei des bei derpinnung von von von cf zu legen。 DIES BETRIFFT INSBESONDERE DIE FASER-FASER-HAFTUNG，DIE Intaktion der der Prozessparameter Mit Den Fasern und den Einfluss von MiteralMischungen。 Die TheoreTische un unteruchen unteruchungen im Rahmen死于Zusammenhänge（Faserbandbildung，Verstreckung，Vorgarnherstellung）和Garnherstellung的主角DIE，死于Modell d'Arster d'Arster d'Arster die die基础。 Forschungsarbeitzer dies in the form of Grundlage, Materialverständniser die Entwicklung (Faserbandbildung, Verstreckung, Vorgarnherstellung) CF, die im mindestens 80% der mechanischen Eigenschaften (E-Modul und Festigkeit) der Ausgangsfilamente aufweisen.