STTR Phase I: Innovative dispersion technology for the sustainable repurposing of off-spec and recycled carbon fiber into low-cost, defect-free, nonwoven fabrics
STTR 第一阶段:创新分散技术,可持续地将不合格和回收的碳纤维重新利用为低成本、无缺陷的无纺布
基本信息
- 批准号:2212278
- 负责人:
- 金额:$ 25.6万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:Standard Grant
- 财政年份:2022
- 资助国家:美国
- 起止时间:2022-08-01 至 2023-10-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
The Broader impact of this Small Business Technology Transfer (STTR) Phase I project is to intercepting landfill-destined carbon fiber – designated as off-spec fibers - and repurpose it into sustainable nonwoven fabrics. Off-spec carbon fiber constitutes 30% of carbon fiber production. These sustainable fabrics will be categorized based on their performance characteristics into multiple tiers that are suitable for different scales of applications. In addition, this project will explore the hybridization of natural fiber and off-spec carbon fiber for increased sustainability. The results of this project may serve as a baseline for industry to adopt these fabrics into their composites to create lighter automotive vehicles with lower emissions. The advanced composites made from the resulting fabrics may introduce new, high-performance materials that can be used for the development of medical devices, lightweight unmanned aircrafts, and electronic enclosures with applications in the automotive, aerospace, sporting, and marine industries, and beyond.The proposed innovation to produce nonwoven fabrics from off-spec carbon fiber is based on the fundamental studies of their physical and chemical properties and their responses to mechanical agitation and suspension in an aqueous solutions. This effort focuses on dispersing mechanisms for the wet laid process. This technology may lead to a mathematical model that can receive inputs about fibers properties and predict a mixing regime that will provide dispersion conditions for an optimal nonwoven fabric. Such models can be supported with thorough, standardized, quality control and mechanical testing. This project objectives are to establish process to fabricate mats using off-spec materials, including trims, and recycled fibers and to optimize operations for mats made from different combinations of blended carbon fiber tiers. Mixtures of different fractional percentages and types of on- and off-spec carbon fibers will be used, and models will be adjusted to reflect optimal operational settings. Finally, the team will compare the performance of tailored mixed-material carbon fiber mats against those produced using only carbon fibers to expand products applications.This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.
这个小企业技术转让(STTR)第一阶段项目的更广泛影响是拦截垃圾填埋场的碳纤维-指定为不合格纤维-并将其重新用于可持续的非织造布。不合格碳纤维占碳纤维产量的30%。这些可持续织物将根据其性能特征分为适合不同规模应用的多层。此外,该项目还将探索天然纤维和不合格碳纤维的混合,以提高可持续性。该项目的结果可以作为工业界将这些织物应用于其复合材料的基准,以创造更轻、排放更低的汽车。由所得织物制成的先进复合材料可以引入新的高性能材料,这些材料可用于开发医疗设备、轻型无人驾驶飞机和电子外壳,并应用于汽车、航空航天、体育和海洋工业。提出的创新,以生产非织造织物从小康-spec碳纤维是基于对它们的物理和化学性质以及它们对机械搅拌和水溶液中悬浮的响应的基础研究。这项工作的重点是分散机制的湿法工艺。该技术可导致数学模型,其可接收关于纤维性质的输入并预测将为最佳非织造织物提供分散条件的混合方案。这些模型可以通过全面、标准化的质量控制和机械测试来支持。该项目的目标是建立使用不符合规格的材料(包括修剪物和回收纤维)制造垫子的工艺,并优化由混合碳纤维层的不同组合制成的垫子的操作。将使用不同比例和类型的合格和不合格碳纤维的混合物,并将调整模型以反映最佳操作设置。 最后,该团队将比较定制的混合材料碳纤维垫与仅使用碳纤维生产的碳纤维垫的性能,以扩大产品应用。该奖项反映了NSF的法定使命,并通过使用基金会的知识价值和更广泛的影响审查标准进行评估,被认为值得支持。
项目成果
期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
Hicham Ghossein其他文献
Understanding interfacial crystallization dynamics on carbon fiber reinforced polypropylene composite manufacturing
- DOI:
10.1016/j.compositesb.2024.112027 - 发表时间:
2025-02-15 - 期刊:
- 影响因子:
- 作者:
Kendra A. Allen;Logan T. Kearney;Sumit Gupta;Hicham Ghossein;Jong K. Keum;Joshua T. Damron;Holly E. Humphrey;Uday Vaidya;Amit K. Naskar - 通讯作者:
Amit K. Naskar
Hicham Ghossein的其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
相似国自然基金
Baryogenesis, Dark Matter and Nanohertz Gravitational Waves from a Dark
Supercooled Phase Transition
- 批准号:24ZR1429700
- 批准年份:2024
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
ATLAS实验探测器Phase 2升级
- 批准号:11961141014
- 批准年份:2019
- 资助金额:3350 万元
- 项目类别:国际(地区)合作与交流项目
地幔含水相Phase E的温度压力稳定区域与晶体结构研究
- 批准号:41802035
- 批准年份:2018
- 资助金额:12.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
基于数字增强干涉的Phase-OTDR高灵敏度定量测量技术研究
- 批准号:61675216
- 批准年份:2016
- 资助金额:60.0 万元
- 项目类别:面上项目
基于Phase-type分布的多状态系统可靠性模型研究
- 批准号:71501183
- 批准年份:2015
- 资助金额:17.4 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
纳米(I-Phase+α-Mg)准共晶的临界半固态形成条件及生长机制
- 批准号:51201142
- 批准年份:2012
- 资助金额:25.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
连续Phase-Type分布数据拟合方法及其应用研究
- 批准号:11101428
- 批准年份:2011
- 资助金额:23.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
D-Phase准晶体的电子行为各向异性的研究
- 批准号:19374069
- 批准年份:1993
- 资助金额:6.4 万元
- 项目类别:面上项目
相似海外基金
STTR Phase I: Underground Live - an innovative, advanced analytical tool for characterizing the subsurface and reducing underground construction risk
STTR 第一阶段:Underground Live - 一种创新、先进的分析工具,用于表征地下特征并降低地下施工风险
- 批准号:
2304544 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 25.6万 - 项目类别:
Standard Grant
STTR Phase I: Innovative Expandable Dental Sealer
STTR 第一阶段:创新的可扩展牙科封闭剂
- 批准号:
2321456 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 25.6万 - 项目类别:
Standard Grant
STTR Phase I: Development of an Innovative Ultra High Performance Concrete Foundation System with Bio-inspired Surfaces to Support Renewable Offshore Wind Turbines
STTR 第一阶段:开发具有仿生表面的创新超高性能混凝土基础系统,以支持可再生海上风力涡轮机
- 批准号:
2222232 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 25.6万 - 项目类别:
Standard Grant
STTR Phase I: Innovative Two-Phase Cooling with Micro Closed Loop Pulsating Heat Pipes for High Power Density Electronics
STTR 第一阶段:用于高功率密度电子产品的创新两相冷却微闭环脉动热管
- 批准号:
2124797 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 25.6万 - 项目类别:
Standard Grant
STTR Phase I: Assessing an innovative Microfluidic Tissue Array device for applications in drug development and precision medicine
STTR 第一阶段:评估创新的微流控组织阵列设备在药物开发和精准医疗中的应用
- 批准号:
1938430 - 财政年份:2020
- 资助金额:
$ 25.6万 - 项目类别:
Standard Grant
STTR Phase I: Innovative Modular Transfer Head
STTR 第一阶段:创新的模块化传输头
- 批准号:
2025881 - 财政年份:2020
- 资助金额:
$ 25.6万 - 项目类别:
Standard Grant
STTR Phase I: Innovative Platform for Low Volume Blood Coagulation Analysis
STTR 第一阶段:低容量凝血分析的创新平台
- 批准号:
1843479 - 财政年份:2019
- 资助金额:
$ 25.6万 - 项目类别:
Standard Grant
STTR Phase II: Scale-Up of An Innovative Spray Pyrolysis Process for Producing Pyrochlore Catalysts
STTR 第二阶段:扩大用于生产烧绿石催化剂的创新喷雾热解工艺
- 批准号:
1555958 - 财政年份:2016
- 资助金额:
$ 25.6万 - 项目类别:
Standard Grant
STTR Phase I: Innovative Wearable Technology to Facilitate Cognitive Learning Transference
STTR 第一阶段:创新可穿戴技术促进认知学习迁移
- 批准号:
1448964 - 财政年份:2015
- 资助金额:
$ 25.6万 - 项目类别:
Standard Grant
STTR Phase I: An Innovative Spray Pyrolysis Process for Producing Pyrochlore Catalysts
STTR 第一阶段:用于生产烧绿石催化剂的创新喷雾热解工艺
- 批准号:
1417144 - 财政年份:2014
- 资助金额:
$ 25.6万 - 项目类别:
Standard Grant