三菱汽车植物基“绿色塑料”技术概观

放大  缩小 日期:2012-04-20     评论:0      
核心提示:图1:三菱汽车致力于开发基于植物制造的绿色塑料为了降低二氧化碳排放和化石能源消耗。三菱汽车正致力于开发一系列基于植物纤维的
 
图1:三菱汽车致力于开发基于植物制造的“绿色塑料”

为了降低二氧化碳排放和化石能源消耗。三菱汽车正致力于开发一系列基于植物纤维的材料,并将新型环保材料广泛用于汽车产品。“绿色塑料”是三菱汽车对该系列植物基材料的统称。

“绿色塑料”目前已经投入实际应用,三菱汽车将其用于多种汽车零部件。未来三菱汽车还计划将“绿色塑料”用于更多汽车元件制造。编者在此对三菱汽车植物基绿色塑料的技术应用情况进行盘点。

1、PET和棉纤维联合应用于内饰表面材料

 


图2:i-MiEV采用了三菱汽车的PET-棉纤维内饰表面材料

三菱汽车独家将PET聚酯合成纤维与棉纤维联合使用。PET即Polyethylene terephthalate,聚对苯二甲酸乙二(醇)酯。

诸如PET纤维等石油基材料常被应用于汽车内饰表面,原因是具备较好的耐磨性和防火性。三菱汽车新开发的材料将棉纤维编织入PET汽车零部件中,采用精巧的设计构架和特殊的防火阻燃处理,能够满足汽车零部件的高性能要求。

新材料不仅能够用于汽车座椅,同时也可面向天花及其他部位表面应用。棉纤维材料易于获取,因此预计该材料能够被各种车型采用。

在整个产品使用寿命周期内,PET-棉纤维材料与传统汽车内饰表面材料相比,从原料提取及产品生产乃至处理等工序环节,能够降低二氧化碳排放19%。

目前三菱汽车使用PET-棉纤维材料的实例为新一代i-MiEV电动车,时间从2011年7月开始。

2、从谷物中提取PTT纤维制造地板垫

如图3所示,帕杰罗迷你等车型的地板垫表面均由聚对苯二甲酸丙二酯PTT(Polytrimethylene Terephthalate)加工制成,而PTT纤维提取自植物。

 



图3:帕杰罗Mini的PTT纤维地板垫


 
 

图4:i-MiEV电动车的PTT纤维行李箱垫和地板垫

地板垫材料聚对苯二甲酸丙二酯PTT由两种原料制成:从谷物等中间提取的碳水化合物生成1,3位丙二醇(ProPAnediol);从燃油中衍生的对苯二酸(Terephthalic Acid)。PTT纤维具有出色的弹性和柔韧性,作为一种适用于汽车内饰表面的植物基材料,已经引起了广泛关注。

在整个产品使用寿命周期内,PTT材料与传统汽车地板垫表面材料相比,从原料提取及产品生产乃至处理等工序环节,能够降低二氧化碳排放51%。

目前三菱汽车使用PET-棉纤维材料的实例为帕杰罗迷你小型车,时间从2008年9月开始;新一代i-MiEV电动车的经销商选择配备,时间从2010年10月开始。

竹纤维和PBS内饰零件

三菱汽车独家将竹纤维与PBS树脂联合用于汽车内饰。PBS即Polybutylene succinate,聚琥珀酸丁酯。这也是全球首次采用竹纤维制造汽车零部件。

由于竹纤维具备较高的张力弹性系数,比强度超过其他植物纤维,因而可改善零部件的刚性。另外,竹子在短短数年内即可成材,快于其他木源,因而易于持续供应。同时竹子生长地覆盖较广,从日本、中国到东南亚等。因此降低了取材难度。

在整个产品使用寿命周期内,PBS树脂与竹纤维与传统汽车地板垫表面材料相比,从原料提取及产品生产乃至处理等工序环节,能够降低二氧化碳排放11%。

如图5所示,目前三菱汽车使用PBS树脂材料的实例为新一代i-MiEV电动车,时间从2009年7月到2011年7月开始。图上为i-MiEV电动车后挡板,边缘采用了PBS与竹纤维材料制造的内饰零部件。

 

图5:i-MiEV电动车后挡板采用了竹纤维和PBS

图6:液化木料酚醛树脂烟灰缸等零部件
 

图7:植物基聚乳酸PLA纤维地板垫

液化木料酚醛树脂(Liquefied Wood Phenolic Resin)

三菱汽车从日本雪松(Cedar Tree)木屑中提取水溶性酚醛树脂材料,独家用于汽车零部件。这也是全球首次采用植物基热固性树脂作为汽车零部件材料。

该技术提高了通常用处有限的日本雪松木屑之价值,将木材加工厂、家具厂等处的废木与木粉充分利用,而此前废木主要用于燃烧生热。三菱汽车认为从废木中提取液化酚醛树脂有利于日本林木再生。

液化木料酚醛树脂具有良好的耐热性与阻燃性,因而不仅可用作汽车内饰材料,同时也有望成为发动机舱内隔热塑料零部件的材料。作为第一步,三菱汽车将其用作杯形烟灰缸。

三菱汽车在采用液化木料酚醛树脂制造烟灰缸之后,与传统材料烟灰缸相比,在整个产品寿命周期内,从原料提取到材料生产乃至废弃分解各阶段,二氧化碳总体排放量削减了16%。

三菱汽车液化水溶性酚醛树脂材料的应用实例为车型上的选配烟灰缸,时间从2009年7月开始。

聚乳酸纤维地板垫

三菱汽车新式车用地板垫采用了特殊的纤维,通过将植物基聚乳酸PLA(Polylactic Acid)纤维与尼龙纤维结合用于表面的途径,增强了纤维的强度。

聚乳酸PLA纤维由乳酸聚合制成,而乳酸提取自甘蔗或玉米中提取的碳水化合物发酵产物。

在整个产品寿命周期内,从原料提取到材料生产乃至废弃分解各阶段,与传统材料车用地板垫相比,植物基聚乳酸地板垫的二氧化碳总体排放量的降幅可达19%。

植物基聚乳酸地板垫在三菱汽车上的应用实例为:“一周年版本”i微型定制车,时间从2007年9月开始。

 
 
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