Şüşə liflə gücləndirilmiş polimer (GFRP) kompozitləri, çəki azaldılması, möhkəmlik və sərtlik, korroziyaya davamlılıq və dayanıqlığın onilliklər ərzində sübut edilmiş faydalarına əlavə olaraq, istismar müddətinin sonunda kompost oluna bilsəydi? Bu, bir sözlə, ABM Composite texnologiyasının cəlbediciliyidir.
Bioaktiv şüşə, yüksək güclü liflər
2014-cü ildə əsası qoyulan Arctic Biomaterials Oy (Tampere, Finlandiya) bioaktiv şüşədən hazırlanmış bioloji parçalana bilən şüşə lifi işləyib hazırlayıb, ABM Composite-nin Ar-Ge direktoru Ari Roslinq bunu “1960-cı illərdə hazırlanmış və şüşənin şüşədən istifadə etməyə imkan verən xüsusi formulası” kimi təsvir edir. fizioloji şəraitdə pozulur. Şüşə orqanizmə daxil olanda onun tərkib hissəsi olan mineral duzlara parçalanır, natrium, maqnezium, fosfatlar və s. ifraz edir və bununla da sümüklərin böyüməsini stimullaşdıran şərait yaradır”.
“Ona bənzər xüsusiyyətlərə malikdirqələvisiz şüşə lifi (E-şüşə).” Rosling dedi: “Ancaq bu bioaktiv şüşəni istehsal etmək və liflərə çəkmək çətindir və indiyə qədər ondan yalnız toz və ya şpak kimi istifadə olunub. Bildiyimizə görə, ABM Composite ondan sənaye miqyasında yüksək möhkəmlikli şüşə lifləri hazırlayan ilk şirkət olub və biz indi bu ArcBiox X4/5 şüşə liflərindən müxtəlif növ plastikləri, o cümlədən bioloji parçalana bilən polimerləri gücləndirmək üçün istifadə edirik”.
Tibbi implantlar
Tampere bölgəsi, Helsinkidən iki saat şimalda, Finlandiya, 1980-ci illərdən tibbi tətbiqlər üçün bio-əsaslı bioloji parçalana bilən polimerlər mərkəzi olmuşdur. Rosling təsvir edir: “Bu materiallarla hazırlanmış ilk kommersiya implantlarından biri Tamperedə istehsal edildi və ABM Composite belə başladı! Bu, indi bizim tibb iş bölməmizdir”.
"İmplantlar üçün çoxlu bioloji parçalana bilən, bioabsorbable polimerlər var." O, davam edir, “amma onların mexaniki xüsusiyyətləri təbii sümükdən uzaqdır. İmplanta təbii sümüklə eyni güc vermək üçün bu bioloji parçalana bilən polimerləri gücləndirə bildik”. Rosling qeyd etdi ki, tibbi dərəcəli ArcBiox şüşə lifləri ABM əlavəsi ilə bioloji parçalana bilən PLLA polimerlərinin mexaniki xassələrini 200%-dən 500%-ə qədər yaxşılaşdıra bilər.
Nəticədə, ABM Composite-nin implantları gücləndirilməyən polimerlərlə hazırlanmış implantlardan daha yüksək performans təklif edir, eyni zamanda bioabsorbable olur və sümük əmələ gəlməsini və böyüməsini təşviq edir. ABM Composite həmçinin optimal lif oriyentasiyasını təmin etmək üçün avtomatlaşdırılmış lif/tel yerləşdirmə üsullarından istifadə edir, o cümlədən implantın bütün uzunluğu boyunca liflərin döşənməsi, həmçinin potensial zəif nöqtələrə əlavə liflərin yerləşdirilməsi.
Məişət və texniki tətbiqlər
Böyüyən tibbi biznes bölməsi ilə ABM Composite bioloji əsaslı və bioloji parçalana bilən polimerlərin mətbəx, bıçaq və digər məişət əşyaları üçün də istifadə oluna biləcəyini qəbul edir. "Bu bioloji parçalana bilən polimerlər adətən neft əsaslı plastiklərlə müqayisədə zəif mexaniki xüsusiyyətlərə malikdir." Rosling dedi: "Ancaq biz bu materialları bioloji parçalana bilən şüşə liflərimizlə gücləndirə bilərik ki, bu da onları müxtəlif texniki tətbiqlər üçün fosil əsaslı kommersiya plastiklərinə praktik olaraq yaxşı alternativ edir".
Nəticədə, ABM Composite hazırda 60 nəfərin işlədiyi texniki iş bölməsini artırıb. “Biz daha dayanıqlı ömür sonu (EOL) həllər təklif edirik.” Rosling deyir: "Bizim dəyər təklifimiz bu bioloji parçalana bilən kompozitləri torpağa çevrildikləri sənaye kompostlama əməliyyatlarına qoymaqdır." Ənənəvi e-şüşə inertdir və bu kompostlama qurğularında pisləşməyəcək.
ArcBiox Fiber Kompozitləri
ABM Composite kompozit tətbiqlər üçün ArcBiox X4/5 şüşə liflərinin müxtəlif formalarını işləyib hazırlayıb.qısa kəsilmiş liflərvə injection qəlibləmə birləşmələridavamlı liflərtoxuculuq və pultrusion qəlibləmə kimi proseslər üçün. ArcBiox BSGF çeşidi bioloji parçalana bilən şüşə lifləri bio-əsaslı polyester qatranlarla birləşdirir və qida ilə təmasda olan tətbiqlərdə istifadə üçün təsdiqlənmiş ümumi texnologiya siniflərində və ArcBiox 5 siniflərində mövcuddur.
ABM Composite, həmçinin Polilaktik Turşu (PLA), PLLA və Polibutilen Suksinat (PBS) daxil olmaqla müxtəlif bioloji parçalana bilən və bio-əsaslı polimerləri araşdırmışdır. Aşağıdakı diaqram X4/5 şüşə liflərinin polipropilen (PP) və hətta poliamid 6 (PA6) kimi standart şüşə liflə gücləndirilmiş polimerlərlə rəqabət aparmaq üçün performansı necə artıra biləcəyini göstərir.
ABM Composite, həmçinin Polilaktik Turşu (PLA), PLLA və Polibutilen Suksinat (PBS) daxil olmaqla, müxtəlif bioloji parçalana bilən və bioloji əsaslı polimerləri araşdırmışdır. Aşağıdakı diaqram X4/5 şüşə liflərinin polipropilen (PP) və hətta poliamid 6 (PA6) kimi standart şüşə liflə gücləndirilmiş polimerlərlə rəqabət aparmaq üçün performansı necə artıra biləcəyini göstərir.
Davamlılıq və Kompostlanabilirlik
Bu kompozitlər bioloji parçalana bilirsə, nə qədər davam edəcəklər? "X4/5 şüşə liflərimiz şəkər kimi beş dəqiqə və ya bir gecədə həll olunmur və zaman keçdikcə xassələri pisləşsə də, o qədər də nəzərə çarpan olmayacaq." Rosling deyir: “Effektiv şəkildə deqradasiya etmək üçün bizə in vivo və ya sənaye kompost yığınlarında olduğu kimi uzun müddət ərzində yüksək temperatur və rütubət lazımdır. Məsələn, biz ArcBiox BSGF materialımızdan hazırlanmış fincan və qabları sınaqdan keçirdik və onlar funksionallığını itirmədən 200-ə qədər qabyuyan dövrə tab gətirə bildi. Mexanik xassələrin müəyyən dərəcədə deqradasiyası var, lakin stəkanlardan istifadə etmək təhlükəli olduğu qədər deyil”.
Bununla belə, bu kompozitlərin yararlılıq müddətinin sonunda utilizasiya edildikdə, onların kompostlama üçün tələb olunan standart tələblərə cavab verməsi vacibdir və ABM Composite onun bu standartlara cavab verdiyini sübut etmək üçün bir sıra sınaqlar həyata keçirmişdir. “ISO standartlarına görə (sənaye kompostu üçün) biodeqradasiya 6 ay, parçalanma isə 3 ay/90 gün ərzində baş verməlidir”. Rosling deyir: “Ayrılma sınaq nümunəsinin/məhsulun biokütlə və ya kompostun içinə yerləşdirilməsi deməkdir. 90 gündən sonra texnik ələkdən istifadə edərək biokütləni yoxlayır. 12 həftədən sonra məhsulun ən azı 90 faizi 2 mm × 2 mm ölçülü ələkdən keçə bilməlidir”.
Bioloji parçalanma təmiz materialın toz halına salınması və 90 gündən sonra buraxılan CO2-nin ümumi miqdarının ölçülməsi ilə müəyyən edilir. Bu, kompostlama prosesinin karbon tərkibinin nə qədər suya, biokütlə və CO2-yə çevrildiyini qiymətləndirir. “Sənaye kompostlama sınağından keçmək üçün kompostlama prosesindən əldə edilən nəzəri 100 faiz CO2-nin 90 faizi (karbon tərkibinə görə) əldə edilməlidir”.
Rosling deyir ki, ABM Composite parçalanma və biodeqradasiya tələblərinə cavab verib və testlər göstərdi ki, onun X4 şüşə lifinin əlavə edilməsi əslində bioloji parçalanmağı yaxşılaşdırır (yuxarıdakı cədvələ baxın), məsələn, gücləndirilməmiş PLA qarışığı üçün bu, yalnız 78% təşkil edir. O, izah edir: "Lakin 30% bioloji parçalana bilən şüşə liflərimiz əlavə edildikdə, bioloji parçalanma 94% -ə yüksəldi, deqradasiya nisbətləri yaxşı qaldı".
Nəticədə, ABM Composite nümayiş etdirdi ki, onun materialları EN 13432-yə uyğun olaraq kompostlana bilən kimi sertifikatlaşdırıla bilər. Materiallarının bu günə qədər keçdiyi sınaqlara nəzarət edilən kompostlama şəraitində materialların son aerob bioloji parçalana bilməsi üçün ISO 14855-1, aerob üçün ISO 16929 daxildir. nəzarət edilən parçalanma, kimyəvi tələblər üçün ISO DIN EN 13432 və fitotoksisite sınağı üçün OECD 208, ISO DIN EN 13432.
Kompostlama zamanı buraxılan CO2
Kompostlama zamanı CO2 həqiqətən sərbəst buraxılır, lakin bir hissəsi torpaqda qalır və sonra bitkilər tərəfindən istifadə olunur. Kompostlama onilliklər ərzində həm sənaye prosesi, həm də digər tullantıların utilizasiyası alternativlərinə nisbətən daha az CO2 buraxan kompostdan sonrakı proses kimi tədqiq edilmişdir və kompostlama hələ də ekoloji cəhətdən təmiz və karbon izlərinin azaldılması prosesi hesab olunur.
Ekotoksisite kompostlama prosesi zamanı yaranan biokütlənin və bu biokütlə ilə yetişdirilən bitkilərin sınaqdan keçirilməsini nəzərdə tutur. "Bu, bu məhsulların kompostlanmasının böyüyən bitkilərə zərər vermədiyinə əmin olmaqdır." Roslinq bildirib. Bundan əlavə, ABM Composite nümayiş etdirdi ki, onun materialları evdə kompostlama şəraitində biodeqradasiya tələblərinə cavab verir, bu da 90% biodeqradasiya tələb edir, lakin sənaye kompostlaması üçün daha qısa müddətlə müqayisədə 12 ay ərzində.
Sənaye tətbiqləri, istehsal, xərclər və gələcək artım
ABM Composite-nin materialları bir sıra kommersiya proqramlarında istifadə olunur, lakin məxfilik müqavilələri səbəbindən daha çoxunu aşkar etmək mümkün deyil. Rosling deyir: "Biz materiallarımızı fincanlar, nəlbəkilər, boşqablar, bıçaqlar və qida saxlama qabları kimi tətbiqlərə uyğunlaşdırmaq üçün sifariş edirik," Rosling deyir, "amma onlar kosmetik qablarda və böyük məişət əşyalarında neft əsaslı plastiklərə alternativ olaraq da istifadə olunur. Bu yaxınlarda bizim materiallarımız hər 2-12 həftədən bir dəyişdirilməli olan iri sənaye maşın qurğularında komponentlərin istehsalında istifadə üçün seçilmişdir. Bu şirkətlər X4 şüşə lifli möhkəmləndirməmizdən istifadə etməklə, bu mexaniki hissələrin lazımi aşınma müqaviməti ilə hazırlana biləcəyini və istifadədən sonra kompostlana biləcəyini qəbul etdilər. Bu, yaxın gələcək üçün cəlbedici bir həlldir, çünki bu şirkətlər yeni ətraf mühit və CO2 emissiya qaydalarına cavab vermək problemi ilə üzləşirlər”.
Rosling əlavə etdi: “Bizim davamlı liflərimizdən tikinti sənayesi üçün struktur komponentlər hazırlamaq üçün müxtəlif növ parçalarda və toxunmamış materiallarda istifadə etməyə də artan maraq var. Biz həmçinin bioloji parçalana bilən liflərimizi bioloji əsaslı, lakin bioloji parçalanmayan PA və ya PP və inert termoset materialları ilə istifadə etməyə maraq görürük”.
Hazırda X4/5 fiberglas E-şüşədən daha bahalıdır, lakin istehsal həcmi də nisbətən kiçikdir və ABM Composite tətbiqləri genişləndirmək və tələbat artdıqca ildə 20.000 tona qədər artımı asanlaşdırmaq üçün bir sıra imkanlar axtarır. bu da xərcləri azaltmağa kömək edə bilər. Buna baxmayaraq, Rosling deyir ki, bir çox hallarda davamlılıq və yeni tənzimləmə tələblərinə cavab verməklə bağlı xərclər tam nəzərə alınmayıb. Bu arada, planeti xilas etməyin aktuallığı artır. "Cəmiyyət artıq daha çox bio-əsaslı məhsullar üçün səy göstərir." O, izah edir: "Təkrar emal texnologiyalarını irəli aparmaq üçün çoxlu stimullar var, dünya bu istiqamətdə daha sürətli hərəkət etməlidir və məncə, cəmiyyət gələcəkdə yalnız bio-əsaslı məhsullara təkan verəcək".
LCA və Davamlılıq Üstünlüyü
Rosling deyir ki, ABM Composite materialları istixana qazı emissiyalarını və bərpa olunmayan enerjidən istifadəni kiloqrama görə 50-60 faiz azaldır. “Biz ISO 14040 və ISO 14044-də qeyd olunan metodologiya əsasında məhsullarımız üçün Ətraf Mühitin İzi Məlumat Bazasından 2.0, akkreditə olunmuş GaBi verilənlər bazasından və LCA (Həyat Dövrü Analizi) hesablamalarından istifadə edirik”.
“Hazırda, kompozitlər həyat dövrünün sonuna çatdıqda, kompozit tullantıları və EOL məhsullarını yandırmaq və ya pirolizasiya etmək üçün çoxlu enerji tələb olunur və parçalama və kompostlama cəlbedici bir seçimdir və bu, şübhəsiz ki, bizim təklif etdiyimiz əsas dəyər təkliflərindən biridir. və biz təkrar emalın yeni növünü təmin edirik.” Rosling deyir: “Bizim şüşə lifimiz artıq torpaqda mövcud olan təbii mineral komponentlərdən hazırlanır. Bəs niyə EOL kompozit komponentlərini kompostlamağa və ya yandırıldıqdan sonra parçalanmayan kompozitlərdən lifləri həll etməyə və onları gübrə kimi istifadə etməyəsiniz? Bu, real qlobal maraq doğuran təkrar emal variantıdır”.
Shanghai Orisen New Material Technology Co., Ltd
M: +86 18683776368(həmçinin WhatsApp)
T:+86 08383990499
Email: grahamjin@jhcomposites.com
Ünvan: NO.398 New Green Road Xinbang Town Songjiang District, Şanxay
Göndərmə vaxtı: 27 may 2024-cü il