PYROS – Investigación y desarrollo de materiales compuestos sostenibles de alta resistencia al fuego

I + D / Nanotecnología aplicada a materiales textiles. Desarrollo de fibras, hilatura y tejeduría

PYROS – Investigación y desarrollo de materiales compuestos sostenibles de alta resistencia al fuego

Fecha: 2016

Estado: Finalizado

Entidad: IVACE

MOTIVACIONES

En los últimos años, la industria de los materiales compuestos ha crecido rápidamente como consecuencia de la fabricación de fibras de alta resistencia, desarrollo de nuevos materiales poliméricos y mejora de los procesos de fabricación existentes. Este rápido incremento en la producción de estos materiales novedosos ha sido motivado por las industrias aeronáutica, aeroespacial, automoción-transporte y construcción principalmente, en cuyo caso han demostrado que son materiales con prestaciones superiores a las de los materiales convencionales en muchas de sus aplicaciones finales.

La posibilidad de desarrollar materiales compuestos mediante el uso de materias primas de origen renovable, tanto desde el punto de vista de la matriz polimérica del composite como de la estructura textil que actúa como elemento de refuerzo, se presentan como los principales vectores de actuación considerados en el marco de actuación del proyecto PYROS. Adicionalmente, se trabajará en el aporte de capacidad de retardancia a la llama tanto a los materiales polímeros como a las estructuras textiles, mediante la incorporación de aditivos retardantes a la llama y procesos de acabado ignífugos propios del sector del textil.

Con la presente iniciativa se pretende desarrollar un nuevo modelo de materiales compuestos sostenibles con alta resistencia al fuego que combine funcionalidad, diseño y buenas prestaciones para los sectores considerados de interés: sector de la construcción y transporte público.

OBJETIVOS

El objetivo principal del proyecto PYROS es la investigación y el desarrollo de materiales compuestos sostenibles de alta resistencia al fuego para aplicaciones técnicas en los mercados de transporte público y construcción. Para ello, se potenciará el uso de materiales sostenibles entre las diferentes familias de material a implementar en el proyecto PYROS, entre los que cabe destacar los materiales poliméricos tanto de naturaleza termoplástica como de naturaleza termoestable, y estructuras textiles de fibras naturales, los cuales permitirán desarrollar composites respetuosos con el medio ambiente.

Para la consecución del objetivo global del proyecto las tareas de investigación están orientadas al desarrollo de soluciones técnicas tales como:

  • Investigación y desarrollo de composites sostenibles de matriz termoplástica de alta resistencia al fuego.
  • Investigación y desarrollo de composites sostenibles de matriz termoplástica de alta resistencia al fuego.
  • Fabricación a escala piloto de demostradores a partir de los materiales compuestos sostenibles desarrollos y que son de aplicación en el sector de la construcción y transporte público.

RESULTADOS OBTENIDOS

Desde el punto de vista de la mejora de prestaciones funcionales de las nuevas estructuras textiles a investigar, AITEX está centrando sus esfuerzos en el desarrollo de fibras con alta resistencia al fuego. Por un lado, se está investigando el proceso de fabricación de fibras termoplásticas aditivadas con agentes retardantes al fuego, base polipropileno (PP) y polisulfuro de fenileno (PPS). Haciendo uso de la planta piloto de compounding y extrusión de fibras de AITEX, se está investigando el porcentaje máximo de aditivación de las fibras termoplásticas con diferentes agentes retardantes al fuego. Las especiales características del proceso de extrusión de fibras obliga a una cuidada selección de los diferentes agentes FR a utilizar, dado que el tamaño de partícula del compuesto y su compatibilidad con la matriz polimérica van a comprometer la procesabilidad del material en el proceso de hilatura por fusión.

En paralelo, AITEX está investigando el proceso de funcionalización química de fibras naturales, tales como lino y yute, con el objeto de desarrollar así refuerzos híbridos sostenibles y de bajo peso para las aplicaciones objetivo.
Empleando las instalaciones de acabado de hilados de AITEX, se está investigando el porcentaje máximo de agente FR a incorporar, analizando también la tipología de dicho agente FR. Hasta la fecha, se ha conseguido un nivel de funcionalización notable en las fibras de lino, incrementando la resistencia a la inflamación del material de forma significativa.

Estas fibras naturales funcionalizadas serán empleadas por AITEX en el desarrollo de hilados híbridos lino-fibra termoplástica, de forma que luego estos hilados sean tejidos y transformados en composites de matriz termoplástica. También se ha considerado en el proyecto el desarrollo de materiales compuestos de matriz termoestable reforzados con las estructuras textiles derivadas de fibras vegetales de alta resistencia al fuego.

En este proyecto participan AITEX y AIMPLAS. Cuenta con el apoyo de la Conselleria d’Economia Sostenible, Sectors Productius, Comerç i Treball a través del IVACE, y está cofinaciado por los fondos FEDER de la UE, dentro del Programa Operativo FEDER de la Comunitat Valenciana 2014-2020.

EXPEDIENTE: IMDECA/2016/45

IMPORTE: 123.345,67 €

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