Use of nanofibrillated cellulose (NFC) in thermoplastic biocomposites for eco-responsible automotive interior parts
Notice bibliographique
Résumé
Current environmental changes mandate for immediate actions to be taken by players from all industries. Automotive industry needs to decrease vehicles fuel consumption and, implicitly, their emissions. The main solutions are the weight reduction of vehicles, the introduction of renewable, bio-sourced and of recycled materials in the car parts. In North America, thermoplastics account for ~8 % of the total vehicle weight, i.e. ~155 kg/vehicle. This proportion is expected to increase due to continuous growing of the replacement of metals by fiber reinforced plastics. The utilization of the most common automotive plastics, such as polypropylene (PP) (interior applications) and polyamides (PA) (under-the-hood applications), can be reduced by using cellulosic fibers in their composition, a renewable and abundant natural polymer. This work presents the use of nanofibrillated cellulose (NFC) in the development of thermoplastic biocomposites for automotive interior parts. NFC, cellulose fibrils belonging to the nanocellulose reinforcement category, are produced from Northern Bleached Softwood Kraft pulp (NBSK) by a chemical-free top-down mechanical refining process which results in fibrils of high strength, purity, aspect ratio, and surface area. NFC fibrils were used in mixtures with NBSK fibers. The effect of NFC amount in NBSK:NFC mixtures, i.e. 100:0, 90:10, 80:20, and 70:30, was explored in PP and PA6 biocomposites containing 20 wt.% NBSK:NFC mixtures. Up to 50% increments in mechanical and thermal properties were observed when the mixture of NBSK:NFC 80:20 was used. This mixture, at different contents, was compounded further in PP, PA6, and polylactic acid (PLA) matrices to obtain new biocomposites. Mechanical and thermal properties of biocomposites presented increments when compared at initial matrices but, also, when compared to composites currently used in car parts. Biocomposites based on PP and PLA were also tested for their recyclability and proved, after at least five cycles of recycling, a preservation of their performance. The biocomposites were used in injection molding to fabricate prototypes for automotive interior applications, and, as well, in the fabrication of filaments for 3D printing and 3D printed objects. These eco-friendly bio-based materials shown great potential to replace the conventional petroleum-based ones currently used in automotive interior parts.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».