Envalior materiaaloplossing maakt kostenefficiënte volledig thermoplastische waterstofdrukvaten mogelijk

• De gedeeltelijk biogebaseerde carbonvezel tape voor het omwikkelen van tank liners maakt end-of-life recycleerbaarheid van de drukvaten mogelijk.
• Selectieve tapeplaatsing resulteert in gewichts- en kostenbesparingen tot wel 20%.
• Er is geen uitharding of hantering van thermohardende chemicaliën vereist bij het omwikkelen van de liner met de tape.

Düsseldorf, 21 januari 2025 – Envalior introduceert een nieuwe high-performance thermoplastische UD tape voor high-pressure volledig thermoplastische waterstofdrukvaten. Met UDea® EcoPaXX® Q20HTC60 biedt de fabrikant van high-performance plastics een continu vezelversterkte tape, die ingezet kan worden om polyamide liners te omwikkelen en mechanisch te versterken. Dankzij deze tape kunnen de tanksystemen hoge drukbelastingen weerstaan die optreden tijdens het vullen en opslaan van de tank.

De UDea® EcoPaXX® Grade is gebaseerd op polyamide 4.10 en versterkt met 60 procent (op gewichtsbasis) unidirectionele (UD) continue carbonvezels. De alternatieve carbonvezels die in het composiet worden gebruikt, verhogen de treksterkte van de tape in vezelrichting met meer dan 15 procent tot circa 2,2 gigapascal (GPa) ten opzichte van vergelijkbare materialen die versterkt zijn met carbonvezels van lagere sterkte.

"De tape borgt dus een hoge sterkte en stijfheid van de tankwikkeling en hoge structurele integriteit van de gehele tank," licht Giacomo Perfetti toe, Sales & Business Development Manager voor UDea®.

Een methode om de thermoplastische tape toe te passen is via laser assisted tape placement. Dit kan volgens het start-stop principe, waarbij de liner enkel wordt versterkt op die locaties die essentieel zijn om de hoge druk te weerstaan. Niet-belastbare carbonvezels kunnen verwijderd worden uit de composietstructuur, wat niet mogelijk is bij het traditionele wet-winding proces.thermoset-verwerkingsmethode. Dit resulteert in een gewichts- en kostenbesparing tot wel 20%.

Duurzamer dan traditionele thermohardende epoxysystemen

Een belangrijk voordeel van het op thermoplast gebaseerd composietmateriaal is de duurzaamheid. Polyamide 4.10 is niet alleen deels bio-based, maar als thermoplastisch composiet is het tevens eenvoudig te recyclen, in tegenstelling tot de thermohardende epoxysystemen die gebruikt worden voor drukvatwikkeling. Deze moeten aan het einde van de levensduur van het drukvat gestort of verbrand worden. Daarnaast vereist het omwikkelen van de liner met de tape geen uitharding of omgang met thermohardende chemicaliën waarvoor specifieke arbeidsveiligheidsmaatregelen en reinigingsprotocollen noodzakelijk zijn.

"De nieuwe tape completeert ons brede portfolio van thermoplastische materialen voor de fabricage van waterstofdrukvaten, waaronder ook slagvast gemodificeerde polyamide 6 compounds uit onze Durethan®- en Akulon®-merken voor blow moulding, spuitgieten en rotatiegieten van tankliners. Als one-stop-shop leverancier biedt Envalior alle benodigde materialen voor de productie van tanksystemen die volledig uit thermoplastische materialen bestaan, waardoor recycling van de tanks aanzienlijk eenvoudiger wordt," licht Bert Keestra, Advanced Engineering Manager bij Envalior toe.

Sterke materiaalkoppeling dankzij hoge compatibiliteit van polyamide 6 en 4.10

Door een op polyamide 4.10 gebaseerde tape aan te brengen op een liner uit polyamide 6-compound, veroorzaken de door laser gegenereerde smeltlagen van beide polyamiden een smelt-smeltcontact aan het grensvlak, wat resulteert in een monolithische structuur met sterke materiaalkoppeling.

"Hierdoor is de liner niet in staat om onafhankelijk van de composietstructuur te vervormen wanneer deze wordt blootgesteld aan mechanische of thermische belastingen, wat rleidt tot minder risico op knik en maakt het eenvoudiger om de drukvaten gedurende hun levensduur te reinigen en te onderhouden," voegt Perfetti toe.

Gedetailleerde informatie over Envalior's UDea® EcoPaXX® Q20HTC60 is te vinden in Envalior's MaterialAdvisor.

Over Envalior

Envalior is wereldwijd marktleider op het gebied van kunststoffen met meer dan 4.000 medewerkers wereldwijd. Het bedrijf is in 2023 ontstaan uit de fusie van Lanxess Performance Materials en DSM Engineering Materials. Met een lange staat van dienst in klantgerichte innovatie, is Envalior gespecialiseerd in de ontwikkeling van duurzame en high-performanceKunststoffen, waaronder PA6, PA66, PBT, PA46, PPS, TPC (TPE-E), PET, PA4T, PA410 en thermoplastische composieten. Focusmarkten zijn onder andere Mobiliteit, Elektronica & Elektrotechniek, en Consumentenproducten. Voor meer informatie, bezoek www.envalior.com.