Dans cette vidéo, nous montrons la fabrication de bois densifié et dyigné qui représente un nouveau matériau léger, performant et bio-basé. La densification des moisissures fermée et présentée et le traitement sous vide particulier combinent mise en forme, densification et séchage dans une approche simple et évolutive. Densifié, le matériel de cellulose pourrait être une alternative attrayante à d’autres composites de fibre végétale ou de fibre de verre, et peut potentiellement trouver l’application dans l’industrie automobile.
Pour commencer, montez un porte-échantillon en acier inoxydable dans un plat cristallisant et placez une barre magnétique remuer sous le porte-échantillon. Empilez un point de cinq millimètres d’épaisseur, coupe radiale placanciers d’épinette sur le dessus du support, et séparez-les par des mailles métalliques ou des bandes de maille métallique. Préparer un mélange d’un à un volume de peroxyde d’hydrogène à 30 pour cent de poids et d’acide acétique glaciaire, et verser le mélange dans le plat de cristallisation jusqu’à ce que les placagénaires soient entièrement couverts.
Faire tremper les échantillons dans la solution à température ambiante pendant la nuit en remuant à 150 rpm. Le matin, chauffer la solution à 80 degrés Celsius sur la plaque de remous, et exécuter la réaction pendant six heures pour la délire complète. Ajustez le temps de dignification en fonction de l’épaisseur de l’échantillon.
Après la delignification, verser la solution de dignification dans un bécher vide et laisser refroidir avant l’élimination. Rincer délicatement les placanciers déliignés plusieurs fois à l’eau déionisée. Ensuite, remplissez le plat cristallisant d’eau déionisée pour continuer à laver les placanciers sans remuer.
Remplacer l’eau deux fois par jour jusqu’à ce que l’eau de lavage atteigne un pH supérieur à cinq. Traiter les placanciers humides et déliignés dans un délai de deux à trois semaines, ou bien sécher les feuilles entre les mailles métalliques pour les entreposer. Utilisez des moules fabriqués à partir d’un matériau ouvert et poreux.
Par exemple, moules en céramique ou poreux, moules en polymère imprimés en 3D pour permettre l’enlèvement de l’eau et un séchage suffisant. Pour les radii de courbure dans la gamme de centimètres, ou structures plane, utilisez des échantillons qui sont conditionnés à 95 pour cent d’humidité relative, à 20 degrés Celsius. Pour les radii de courbure plus petits, drapez le placage à l’état saturé d’eau.
Pré-sécher le matériau drapé dans un moule ouvert à 95 pour cent d’humidité relative, ou pré-sécher le matériau dans un four à 65 degrés Celsius pendant cinq à 30 minutes pour enlever l’eau libre. Densifier le placage dans le moule fermé à l’aide de pinces à vis. Accélérez le processus de séchage en plaçant le moule dans un four à 65 degrés Celsius.
Après séchage complet, décon mouler la partie composite et réutiliser le moule pour une nouvelle course. Utilisez un moule poreux et ouvert ou un moule non poreux avec une couche poreuse sur le dessus du moule ou sur le dessus du bois délié, pour permettre le séchage. Appliquer une couche textile pour protéger le moule contre la contamination.
Ensuite, drapez un placage délilorifié saturé d’eau sur le dessus du textile, et couvrez-le d’une deuxième couche textile et d’un maillage d’écoulement. Placez le moule sur une plaque en acier inoxydable, appliquez du ruban adhésif et des tubes sous vide, et enveloppez le moule avec un sac sous vide. La couche poreuse permet au flux d’eau vers le tube à vide.
Appliquer un vide pour le séchage et la densification simultanée du composite. Pour un séchage accéléré, placez l’ensemble dans un four à une température élevée à 65 degrés Celsius. Utilisez des pièges à froid pour éviter que l’eau n’entre dans la pompe à vide.
Allumez le vide et gardez la pompe à huile dans une plage de pression de dix à moins deux millibar. Après séchage, décon mouler le composite sec et réutiliser le moule et le vide mis en place pour une nouvelle pièce composite. Choisissez l’angle d’orientation des fibres des couches comme dans la fabrication composite traditionnelle, et fabriquez des pièces composites épaisses à plusieurs couches par des techniques de pose.
Augmenter le collage entre les couches de bois déliignées en appliquant un adhésif à base d’eau, par exemple, 16 point 5 pour cent de solution d’amidon de poids entre les couches pendant le processus de drapage. Après la densification et le séchage, dé-mouler la partie composite et la finition de la machine à la main ou avec l’outillage en bois standard. Pour recycler, placez les composites de bois déliés dans l’eau et laissez le matériau se désintégrer.
Ensuite, redessez le matériau de pâte pour obtenir un nouveau produit. La délire complète a eu comme conséquence un matériel fragile et shape-able de cellulose quand dans l’état humide. La densification fermée du bois déliigné saturé d’eau a causé des déviations de fibres et des fissures dans le matériau final en raison de l’eau libre dans l’échafaudage.
Avec le bois délié humide et pré-conditionné, la forme raisonnable a été maintenue, et sa densification n’a pas mené aux distorsions et aux défauts d’alignement de fibre. Le procédé de moule ouvert a été employé pour fabriquer un casque en plaçant les placanciers en bois déliigné saturés d’eau dans un moule de gypse. Le drapage de deux couches extérieures avec des flocons hexagonaux a été suivi par le drapage des quatre couches intérieures dans un zéro plus de 90 lay up.
Après la densification et le séchage de la pièce par vide, la partie sèche a été décoylée et finie avec un coupeur. Les problèmes possibles pendant le traitement sous vide comprennent l’apparition de petites fissures, qui sont causées par un rétrécissement ou un séchage incomplet. Le composite d’amidon cellulose est tout bio-basé qui permet la désintégration dans l’eau.
Après la désintégration, le lisier fibreux a été utilisé pour la production de nouveaux produits à base de fibres. La dégradation des fibres de bois déliignées a été obtenue en les plaçant dans une boîte de Pétri remplie de terre et d’eau. Différents degrés de biodégradation ont été montrés après un jour, huit jours, et 26 jours.
Le facteur le plus important pour une densification réussie du bois délimité est d’assurer l’état d’humidité approprié du matériau de cellulose qui est adapté à la technique de densification appliquée. Pour les formes complexes, la production à grande échelle, nous vous recommandons d’utiliser notre nouvelle technique de mise en forme sous vide, permettant la densification et le séchage simultanés. Le bois délié est un matériau polyvalent.
En plus de son application potentielle en tant que matériau haute performance, il offre en outre des options de conception attrayantes et diversifiées.
