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GreenLight开发木质素基碳纤维的中试规模工艺

2019-8-28 21:24| 发布者: wannan| 查看: 355| 评论: 0

摘要: GreenLight是一项由欧联的“地平线2020”研究和创新计划下的生物基工业联合承诺资助的项目,现已完成了生产木质素基碳纤维的中试规模工艺。该项目的目的是展示一种新的生物基,可再生和经济上可行的碳纤维前体 - 木质素 - 在欧洲用欧洲原料生产,并开发加工成碳纤维和结构碳纤维复合材料的条件。Coventive Composites的高级 ...

GreenLight是一项由欧联的“地平线2020”研究和创新计划下的生物基工业联合承诺资助的项目,现已完成了生产木质素基碳纤维的中试规模工艺。

该项目的目的是展示一种新的生物基,可再生和经济上可行的碳纤维前体 - 木质素 - 在欧洲用欧洲原料生产,并开发加工成碳纤维和结构碳纤维复合材料的条件。Coventive Composites的高级项目经理Gary Foster解释说,“今天的碳纤维生产基于使用石油基原料聚丙烯腈(PAN)。起始前体和将其变成碳纤维的过程都是昂贵的,欧洲使用的大部分PAN都是进口的。汽车行业已经确定需要更便宜的低级碳纤维,以满足普通消费者汽车中的部件需求。来自牛皮纸浆厂的木质素是一种绿色,可持续,丰富且具有成本效益的新型潜在碳纤维前体。”

该项目的概念是开发一种具有成本效益的生物基碳纤维,用于增强复合材料,为大批量汽车应用提供足够的机械性能。减轻车重是关于CO目标圆满完成的决定性因素2,从汽车行业的排放量。碳纤维增强塑料已被引入作为替代/补充钢和铝的低重量材料。GreenLight成功开发了一种从中试水平的木质素前体生产碳纤维的方法。有关项目及其成果的更多详细信息,包括项目结束传单和演示,“基于木质素的碳纤维:工艺规模扩大中的挑战”。

GreenLight拥有来自4个欧洲国家的9个项目合作伙伴,涵盖了木质素生产的整个价值链,由研究机构RISE和纸浆生产商S?dra代表,最终使用汽车中的碳纤维材料,由汽车制造商菲亚特的研究部门CRF代表。

项目合作伙伴还包括纺纱专家(FIBER和FournéMachinenbau),纺织网(RISE和STFI)的成型以及纺织品与塑料的复合材料(Podcomp,Coventive Composites和RISE)的组合。

 

木质素(拉丁语、英语、德语: Lignin)是一类复杂的有机聚合物,其在维管植物和一些藻类的支持组织中形成重要的结构材料。木质素在细胞壁的形成中是特别重要的,特别是在木材和树皮中,因为它们赋予刚性并且不容易腐烂。在化学上,木质素是交叉链接的酚聚合物。

植物的木质部(一种负责运水和矿物质的构造)含有大量木质素,使木质部维持极高的硬度以承拓整株植物的重量。

木质素是三种苯丙烷单元通过醚键和碳碳键相互连接形成的具有三维网状结构的生物高分子,存在于木质组织中,主要作用是通过形成交织网来硬化细胞壁,为次生壁主要成分 。

木质素主要位于纤维素纤维之间, 起抗压作用。在木本植物中,木质素占25%,是世界上第二位最丰富的有机物(纤维素是第一位)。由于自然界中木质素与纤维素、半纤维素等往往相互连接,形成木质素-碳水化合物复合体(Lignin-Carbohydrate Complex),故目前没有办法分离得到结构完全不受破坏的原本木质素。


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