100% PLA-gebaseerde filamenten en textielstructuren vervaardigd door Centexbel

Na het screenen van een reeks biopolymeren, werden twee PLA grades geselecteerd en geëxtrudeerd tot multifilamenten en tapes op de semi-industriële extrusielijnen van Centexbel. Vervolgens werden de PLA multifilamenten geweven tot stoffen met verschillende patronen en dichtheden. De PLA-formuleringen, de extrusiecondities en het design van het weefsel zullen worden geoptimaliseerd om de mechanische en piëzo-elektrische eigenschappen van de resulterende materialen verder te verbeteren.

29 mrt. 2019

#

100% PLA-gebaseerde filamenten en textielstructuren vervaardigd door Centexbel

Tijdens het eerste deel van het BIOHARV-project werd een reeks biopolymeergrades gescreend om de beste kandidaten te selecteren voor verwerking tot piëzo-elektrische filamenten en textielstructuren. Uiteindelijk werden twee verschillende PLA grades weerhouden voor multifilament-extrusie op de SPINMASTER pilootlijn (Figuur 1) en tape-extrusie op de semi-industriële bandjeslijn van Centexbel. De mechanische eigenschappen van de geproduceerde tapes en filamenten werden bepaald door Centexbel via trekproeven. Anderzijds werd de elektrische en structurele karakterisering uitgevoerd door de BIOHARV partners van UMons en ULille. De extrusiecondities en PLA-formuleringen worden momenteel verder geoptimaliseerd om de mechanische eigenschappen van de tapes en filamenten te verbeteren en de PLA-kristalliniteit verder te verhogen en daardoor de piëzo-elektrische eigenschappen te verbeteren. Het uiteindelijke doel is om duurzame filamenten/tapes te produceren met maximaal piëzo-elektrisch effect en die gemakkelijk verwerkt kunnen worden tot textielstructuren.

Figuur 1: De SPINMASTER, pilot multifilamentlijn van Centexbel en bobijnen met PLA garens die gebruikt werden voor weefproeven.

In een volgende stap werden de geproduceerde PLA multifilamenten geweven op een high-tech weefgetouw bij Centexbel (Figuur 2). De eerste stoffen werden gemaakt van PLA (inslag) en polyester (ketting) in verschillende patronen (linnen-, keper- en satijnbinding) en dichtheden. Ondertussen werd ook een weefboom van PLA garens opgezet en werden er stoffen bestaande uit 100% PLA geweven. Opnieuw werden trekproeven verricht door Centexbel terwijl elektrische karakterisering uitgevoerd werd door de BIOHARV-partners (UVHC, IMT Lille Douai, Armines). De volgende stappen omvatten het weven van PLA-tapes en de introductie van elektrode-elementen in de stoffen om de energie-recuperatie te maximaliseren.

Figuur 2: Het high-tech weefgetouw van Centexbel en verschillende types weefsels bestaande uit PLA/polyester en 100% PLA (plain, twill & satin).