Wat as die samestellings van glasvesel (GFRP) (GFRP) aan die einde van hul nuttige lewensduur gekomposteer kan word, benewens die dekades van bewese voordele van gewigsvermindering, sterkte en styfheid, korrosiebestandheid en duursaamheid? Dit is in 'n neutedop die aantrekkingskrag van ABM Composite se tegnologie.
Bioaktiewe glas, vesels met 'n hoë sterkte
Arctic Biomaterials Oy (Tampere, Finland), wat in 2014 gestig is, het 'n biologiese afbreekbare glasvesel ontwikkel van sogenaamde bioaktiewe glas, wat Ari Rosling, R & D-direkteur by ABM Composite, beskryf as ''n spesiale formulering wat in die 1960's ontwikkel is, wat die glas onder die fisiologiese toestande kan degradeer. As dit in die liggaam ingebring word, breek die glas in sy samestellende minerale soute, en los natrium, magnesium, fosfate, ens., En skep dit 'n toestand wat die groei van die been stimuleer. ”
'Dit het soortgelyke eienskappe asAlkali-vrye glasvesel (E-glas). ” Rosling het gesê: 'Maar hierdie bioaktiewe glas is moeilik om vesels te vervaardig en in te trek, en tot nou is dit slegs as poeier of stopverf gebruik. Sover ons weet, was ABM Composite die eerste onderneming wat hoë-sterkte glasvesels daaruit op 'n industriële skaal gemaak het, en ons gebruik nou hierdie ArcBiox X4/5-glasvesels om verskillende soorte plastiek te versterk, insluitend bio-afbreekbare polimere. ”
Mediese inplantings
Die Tampere-streek, twee uur noord van Helsinki, Finland, was sedert die 1980's 'n sentrum vir bio-gebaseerde biologies afbreekbare polimere vir mediese toepassings. Rosling beskryf: 'Een van die eerste kommersieel beskikbare inplantings wat met hierdie materiale gemaak is, is in Tampere vervaardig, en dit is hoe ABM Composite sy begin gekry het! wat nou ons eenheid vir mediese sake is ”.
'Daar is baie bio -afbreekbare, bioabsorbeerbare polimere vir inplantings.' Hy gaan voort, “Maar hul meganiese eienskappe is ver van natuurlike been. Ons kon hierdie bio -afbreekbare polimere verbeter om die inplantaat dieselfde sterkte as natuurlike been te gee ”. Rosling het opgemerk dat die mediese graad Arcbiox -glasvesels met die toevoeging van ABM die meganiese eienskappe van bio -afbreekbare PLLA -polimere met 200% tot 500% kan verbeter.
As gevolg hiervan, bied ABM Composite se inplantings hoër werkverrigting as inplantings wat met onversterkte polimere gemaak is, terwyl dit ook bioabsorbeerbaar is en die vorming en groei van die been bevorder. ABM Composite gebruik ook outomatiese vesel-/strengplasingstegnieke om optimale veseloriëntasie te verseker, insluitend vesels oor die hele lengte van die inplantaat, sowel as om ekstra vesels op potensieel swak kolle te plaas.
Huishoudelike en tegniese toepassings
Met sy groeiende mediese sake-eenheid erken ABM Composite dat bio-gebaseerde en bio-afbreekbare polimere ook gebruik kan word vir kombuisware, eetgerei en ander huishoudelike items. "Hierdie bio-afbreekbare polimere het tipies swak meganiese eienskappe in vergelyking met petroleumgebaseerde plastiek." Rosling het gesê: "Maar ons kan hierdie materiale met ons bio-afbreekbare glasvesels versterk, wat dit feitlik 'n goeie alternatief maak vir fossielgebaseerde kommersiële plastiek vir 'n wye verskeidenheid tegniese toepassings."
As gevolg hiervan het ABM Composite sy tegniese sake -eenheid, wat nou 60 mense in diens het, vergroot. 'Ons bied meer volhoubare oplossings aan die einde van die lewe (EOL). Rosling sê: "Ons waardeproposisie is om hierdie bio -afbreekbare komposiete in industriële komposbedrywighede te plaas waar dit in die grond verander." Tradisionele e-glas is inert en sal nie in hierdie komposteringsfasiliteite afbreek nie.
Arcbiox -veselkomposiete
ABM Composite het verskillende vorme van ArcBiox X4/5 -glasvesels vir saamgestelde toepassings ontwikkelKorthaar veselsen spuitgieten verbindings aanDeurlopende veselsVir prosesse soos tekstiel- en pultrusievorming. Die ArcBiox BSGF-reeks kombineer biologies afbreekbare glasvesels met bio-gebaseerde polyesterharsen en is beskikbaar in algemene tegnologie-grade en ArcBiox 5-grade wat goedgekeur is vir gebruik in voedselkontaktoepassings.
ABM Composite het ook 'n verskeidenheid biologiese afbreekbare en bio-gebaseerde polimere, insluitend poli-aktiensuur (PLA), PLLA en polybutyleen succinate (PBS), ondersoek. Die diagram hieronder toon hoe x4/5 -glasvesels die werkverrigting kan verbeter om mee te ding met standaard glasveselversterkte polimere soos polipropyleen (PP) en selfs polyamide 6 (PA6).
ABM Composite het ook 'n verskeidenheid biologies afbreekbare en bio-gebaseerde polimere ondersoek, insluitend poli-aktiensuur (PLA), PLLA en polibutyleen succinate (PBS). Die diagram hieronder toon hoe x4/5 -glasvesels die werkverrigting kan verbeter om mee te ding met standaard glasveselversterkte polimere soos polipropyleen (PP) en selfs polyamide 6 (PA6).
Duursaamheid en kompostabiliteit
As hierdie komposiete biologies afbreekbaar is, hoe lank sal dit dan duur? "Ons x4/5 -glasvesels los nie binne vyf minute of oornag op soos suiker nie, en hoewel hul eienskappe mettertyd sal afbreek, sal dit nie so opvallend wees nie." Rosling sê: “Om effektief te degradeer, het ons verhoogde temperature en humiditeit nodig oor lang periodes, soos in vivo of in industriële komposstapel. Ons het byvoorbeeld koppies en bakkies van ons Arcbiox BSGF -materiaal getoets, en hulle kan tot 200 skottelgoedwassersiklusse weerstaan sonder om funksionaliteit te verloor. Daar is 'n mate van afbraak van die meganiese eienskappe, maar nie tot die punt waar die koppies onveilig is om te gebruik nie.
Dit is egter belangrik dat wanneer hierdie komposiete aan die einde van hul lewensduur van die hand gesit word, hulle wel voldoen aan die standaardvereistes wat nodig is vir kompos, en ABM Composite het 'n reeks toetse uitgevoer om te bewys dat dit aan hierdie standaarde voldoen. “Volgens die ISO -standaarde (vir industriële kompos), moet biodegradasie binne 6 maande plaasvind en binne 3 maande/90 dae ontbind”. Rosling sê: “Ontbinding beteken om die toetsmonster/produk in die biomassa of kompos te plaas. Na 90 dae ondersoek die tegnikus die biomassa met behulp van 'n sif. Na 12 weke moet minstens 90 persent van die produk deur 'n sif van 2 mm × 2 mm kan gaan. ”
Biodegradasie word bepaal deur die maagdelike materiaal in 'n poeier te maal en die totale hoeveelheid CO2 wat na 90 dae vrygestel is, te meet. Dit bepaal hoeveel van die koolstofinhoud van die komposteringsproses in water, biomassa en CO2 omgeskakel word. “Om die industriële komposteringstoets te slaag, moet 90 persent van die teoretiese 100 persent CO2 uit die komposteringsproses bereik word (gebaseer op koolstofinhoud).”
Rosling sê ABM Composite het aan die vereistes vir ontbinding en biodegradasie voldoen, en toetse het getoon dat die toevoeging van sy X4 -glasvesel eintlik die biologies afbreekbaarheid verbeter (sien Tabel hierbo), wat byvoorbeeld slegs 78% is vir 'n onversterkte PLA -mengsel. Hy verduidelik, 'egter toe ons 30% bio -afbreekbare glasvesels bygevoeg is, het biodegradasie tot 94% gestyg, terwyl die afbraakkoers goed gebly het'.
As a result, ABM Composite has demonstrated that its materials can be certified as compostable according to EN 13432. Tests that its materials have passed to date include ISO 14855-1 for the final aerobic biodegradability of materials under controlled composting conditions, ISO 16929 for aerobic controlled decomposition, ISO DIN EN 13432 for chemical requirements, and OECD 208 for Fitotoksisiteitstoetsing, ISO DIN EN 13432.
CO2 vrygestel tydens kompos
Tydens kompos word CO2 inderdaad vrygestel, maar sommige bly in die grond en word dan deur plante gebruik. Kompostering word al dekades bestudeer, beide as 'n industriële proses en as 'n post-komposteringsproses wat minder CO2 vrystel as ander alternatiewe vir afvalverwydering, en kompos word steeds as 'n omgewingsvriendelike en koolstofvoetspoorverminderende proses beskou.
Ekotoksisiteit behels die toetsing van die biomassa wat tydens die komposteringsproses geproduseer is, en die plante wat met hierdie biomassa gekweek word. 'Dit is om seker te maak dat die kompos van hierdie produkte nie die groeiende plante benadeel nie.' Rosling gesê. Daarbenewens het ABM Composite getoon dat sy materiale aan die biodegradasievereistes voldoen onder huiskomposteringstoestande, wat ook 90% biodegradasie benodig, maar oor 'n periode van 12 maande, vergeleke met 'n korter periode vir industriële kompos.
Industriële toepassings, produksie, koste en toekomstige groei
ABM Composite se materiale word in 'n aantal kommersiële toepassings gebruik, maar meer kan nie geopenbaar word nie as gevolg van vertroulikheidsooreenkomste. "Ons bestel ons materiaal om by toepassings soos koppies, skottels, borde, eetgerei en voedselopbergingshouers te pas," sê Rosling, "maar dit word ook gebruik as 'n alternatief vir petroleumgebaseerde plastiek in kosmetiese houers en groot huishoudelike items. Meer onlangs is ons materiale gekies vir gebruik in die vervaardiging van komponente in groot industriële masjinerie-installasies wat elke 2-12 weke vervang moet word. Hierdie ondernemings het besef dat hierdie meganiese onderdele met behulp van ons X4 -glasveselversterking gemaak kan word met die vereiste slytweerstand en ook komposteerbaar is na gebruik. Dit is 'n aantreklike oplossing vir die nabye toekoms, aangesien hierdie ondernemings die uitdaging in die gesig staar om nuwe omgewings- en CO2 -emissie -regulasies aan te pak. ”
Rosling het bygevoeg: 'Daar is ook 'n toenemende belangstelling in die gebruik van ons deurlopende vesels in verskillende soorte materiale en nie -weefsels om strukturele komponente vir die konstruksiebedryf te maak. Ons sien ook belangstelling in die gebruik van ons bio-afbreekbare vesels met bio-gebaseerde, maar nie-biologies afbreekbare PA- of PP- en inerte termosetmateriaal ”.
Op die oomblik is X4/5-veselglas duurder as e-glas, maar produksievolumes is ook relatief klein, en ABM Composite streef na 'n aantal geleenthede om toepassings uit te brei en vergemaklik 'n oprit tot 20.000 ton per jaar namate die vraag toeneem, wat ook kan help om die koste te verlaag. Desondanks sê Rosling dat die koste verbonde aan volhoubaarheid en nuwe regulatoriese vereistes in baie gevalle nie ten volle oorweeg is nie. Intussen groei die dringendheid om die planeet te red. 'Die samelewing dring reeds op vir meer bio-gebaseerde produkte.' Hy verduidelik: 'Daar is baie aansporings om herwinningstegnologieë vorentoe te stoot, die wêreld moet vinniger hieroor beweeg en ek dink die samelewing sal in die toekoms net sy druk op bio-gebaseerde produkte verhoog'.
LCA en volhoubaarheidsvoordeel
Rosling sê ABM Composite se materiale verminder kweekhuisgasvrystellings en die gebruik van nie-hernieubare energie met 50-60 persent per kilogram. “Ons gebruik die omgewingsvoetspoor -databasis 2.0, die geakkrediteerde GABI -datastel en LCA (Life Cycle Analysis) -berekeninge vir ons produkte gebaseer op die metodologie wat in ISO 14040 en ISO 14044 ″ uiteengesit is.
"Tans, wanneer komposiete die einde van hul lewensiklus bereik, is daar baie energie nodig om saamgestelde afval- en EOL -produkte te verbrand of te pirolise, en versnippering en kompos is 'n aantreklike opsie, en dit is beslis een van die sleutelwaarde -voorstelle wat ons aanbied, en ons bied 'n nuwe soort herwinbaarheid." Rosling sê: “Ons veselglas is gemaak van natuurlike minerale komponente wat reeds in die grond voorkom. Waarom nie kompos EOL-saamgestelde komponente, of vesels van nie-afbreekbare komposiete oplos na verbranding en dit as kunsmis gebruik nie? Dit is 'n herwinningsopsie van werklike wêreldwye belang. ”
Shanghai Orisen New Material Technology Co., Ltd
M: +86 18683776368 (ook WhatsApp)
T: +86 08383990499
Email: grahamjin@jhcomposites.com
Adres: No.398 New Green Road Xinbang Town Songjiang District, Sjanghai
Postyd: Mei-27-2024