Арбоформ - композиция натуральных материалов

Новый композиционный материал Арбоформ ( ARBOFORM^®) является патентованным продуктом немецкой фирмы TECNARO GmbH г. Wartburg Castle в Тюрингии.Фирма была основана в 1998 г. при содействии Фраунхоферовского института химической технологии [ Fraunhofer-Institut Chemische Technologie (ICT) ] и при поддержке Федерального министерства промышленности и технологии ФРГ. Руководителями фирмы являются инженеры Helmut Nägele и Jürgen Pfitzer.

Арбоформ - экологически чистый термопластичный декоративный и конструкционный материал, на натуральной растительной основе, разработанный для широкого круга применений в качестве альтернативы обычным пластмассам и ценным породам древесины . Название материала происходит от латинского arbor - дерево. Разработчик характеризует свой материал как "liquid wood", т.е. жидкое дерево.

Свойства материала, в сравнении со свойствами конструкционных пластмасс и древесины,
приведены в табл. 1

Свойства Арбоформа в сравнении с др. материалами .Таблица 1.

	Полиэтилен (LD, HD, LLD)	Полипропилен	Полистирол	ARBOFORM^®	Полиамид 66	Древесина (бук, поперек волокон )
Предел прочности, [N/mm²]	8 - 30	30 - 40	45 - 65	15 - 20	65	7
Модуль упругости при растяжении , [N/mm²]	50 - 500	600 - 1700	1200 - 3300	1000 - 5000	2000	1500
Предельное удлиннение [%]	100 - 900	bis 800	3 - 4	0,3 - 0,7	200
Ударная вязкость [kJ/m²]	o. Br.	20	13 - 20	2 - 5	o. Br.
Теплостойкость по Вика, [°C]	40 - 65	110 - 130	78 - 99	80 - 95	200
Коэф. линейного расширения, [1/K]	170 - 200х10^-6	100 - 200х10^-6	70х10^-6	18 - 50х10^-6	80х10^-6	45х10^-6

Основные физические свойства материала приведены в табл. 2

Основные свойства Арбоформа . Таблица 2
.

Механические свойства	Стандарт	Ед.изм.	Значение*
Предел прочности	DIN 53 455	N/мм²	15...20
Предельное удлиннение	DIN 53 455	%	0,3...0,7
Модуль упругости при растяжении	DIN 53 457	N/мм²	1000...5000
Модуль упругости при изгибе	EN ISO 178	N/мм²	1000...5000
Предел прочности при изгибе	En ISO 178	N/мм²	10...50
Ударная вязкость	En ISO 179	KJ/м²	2...5
Твердость	DIN 53 505	Shore D	50...80
Твердость ( испытание шариком)	DIN 53 456	N/мм²	20...70
Тепловые характеристики
Коэфф. температурного расширения	DIN 53 752	I/°C	1х10E-5...5х10E-5
Теплостойкость по Вика	DIN 53 460	°C	80-95
Теплостойкость по Мартенсу	DIN 53 462	°C	54
Теплопроводность	DIN 52 612	W/(m*K)	0,384
Hot-wire test	DIN EN 60669-I	---	выше 650°C
Электрические свойства
Электропроводность по поверхности	DIN 53 482	G Ohm	5
Электропроводность в массе	DIN 53 482	G Ohm	3
Другие свойства
Усадка при литье	---	%	0,1...0,3
Плотность (в изделиях)	---	г/см³	1,3...1,4
Влажность	---	%	2...8
Устойчивость к слюне и поту	DIN 53 160	---	удволетворительно
Огнестойкость	DIN 4102-B2	---	удволетворительно

* зависит от состава конкретной композиции

Арбоформ изготавливается исключительно на основе возобновляемого естественного ресурса - лигнина, - биополимера, создающегося в древесине в результате фотосинтеза и составлящего
около 30 % ее вещества.

Формула елового лигнина
© Peter v. Sengbusch -
b-online@botanik.uni-hamburg.de 1.Формула лигнина

Лигнин осуществляет формирование трехмерной структуры вокруг целлюлозных волокон и обеспечивает древесине необходимую прочность при сжатии , которую сама по себе целлюлоза обеспечить не может.

Целлюлозное волокно обеспечивает древесине прочность при растяжении. Сочетание целлюлозы и лигнина делают арбоформ подобным натуральной древесине , способной противостоять комбинированной нагрузке от сжатия и растяжения.

Изменяя композицию можно регулировать прочность, твердость, температурную стабильность размеров и др. свойства в соответствие со специфическими требованиями.

Лигнин - побочный продукт бумажной индустрии и производится мире в количестве около 50 миллионов тонн ежегодно.

Промышленное использование лигнина весьма ограничено, около 95 % его сжигается в котельных топках или захоранивается.

Подробнее о лигнине, его свойствах и применениях

При смешивании различных видов лигнина с натуральными волокнами древесины, льна , пеньки, сизаля и др. натуральными волокнами и натуральными добавками получается термопластичный материал, который может перерабатываться литьем в формы, подобно пластмассе. Однако, в отличие от нее - это полностью природный биоразлагаемый материал.

2.Шпон
Арбоформ имеет своеобразный рисунок и приятную на ощупь поверхность. В отличие от обычных пластмасс он имеет очень маленькую усадку, что позволяет изготавливать детали с высокой точностью и с большой разницей по толщине ( например 1 - 50 мм ), например измерительные инструменты или корпуса часов. Помимо формованных элементов, арбоформ можно изготавливать в виде тонких листов, подобно строганому шпону.
См. примеры интарсии на плакетках.

Арбоформ рекомендуется для изготовления элементов автомобильных салонов, для применения в строительстве, электронике, прецизионных изделиях, мебели, музыкальных инструментах, бижутерии, игрушках, садовом инвентаре и т.п. Примеры изделий изготовленных из арбоформа см. в табл. 3.

Примеры изделий, изготовленных из Арбоформа . Таблица 3

Элементы электроники	Деталь салона автомобиля
Корпуса часов	Расчески
Ружейная ложа	Бижутерия
Рукоятка вентиля	Нож для разрезания книг
Детали музыкальных инструментов	Арбоформ в гранулах

Фирма TECNARO GmbH поставляет Арбоформ в виде гранулята и оказывает помощь клиентам в разработке дизайна изделий из арбоформа , освоении технологии их производства .

Источник: сайт http://www.tecnaro.de

Составил Абушенко Александр Викторович
янв 2005

Почитать об экструзии древесно-полимерных композитов 1 2 3

хл