Што рабіць, калі ў канцы іх карыснага тэрміну можна кампоставаць кампазіты, узмоцненыя шклянымі валакна (GFRP), у дадатак да дзесяцігоддзяў правераных пераваг зніжэння вагі, трываласці і калянасці, устойлівасці да карозіі і даўгавечнасці? Гэта, у двух словах, з'яўляецца прывабнай тэхналогіяй ABM Composite.
Біялагічна актыўнае шкло, высокая трываласць валокнаў
Заснаваная ў 2014 годзе, Arctic Biomaterials Oy (Tampere, Finland) распрацавала біяраскладальнае шкло, вырабленае з так званага біялагічна актыўнага шкла, якое Ari Rosling, дырэктар R&D у ABM Composite, апісвае як "спецыяльную фармулёўку, распрацаваную ў 1960-х гадах, якая дазваляе шклянку ў фізіялагічных умовах. Пры ўвядзенні ў арганізм шкла разбураецца ў складныя мінеральныя солі, вылучаючы натрый, магній, фасфаты і г.д., ствараючы такім чынам стан, які стымулюе рост костак ".
«Ён мае падобныя ўласцівасціШкло-шкляны валакна без шчолачы (электронная шкла)" Рослінг сказаў: "Але гэта біялагічна актыўнае шкло складана вырабляць і ўцягнуць у валокны, і да гэтага часу яго выкарыстоўвалі толькі ў якасці парашка ці шпакле. Наколькі нам вядома, ABM Composite стала першай кампаніяй, якая зрабіла з яго высокатрывалыя шкляныя валокны ў прамысловым маштабе, і мы выкарыстоўваем гэтыя шкляныя валокны Arcbiox X4/5 для ўзмацнення розных тыпаў пластмасы, у тым ліку біяраскладальных палімераў ".
Медыцынскія імплантаты
Рэгіён Тамперэ, за дзве гадзіны на поўнач ад Хельсінкі, Фінляндыя, быў цэнтрам біяраскладальных палімераў для медыцынскіх прыкладанняў з 1980-х гадоў. Рослінг апісвае: "Адзін з першых даступных у продажы імплантатаў, зробленых з гэтымі матэрыяламі, быў выраблены ў Тамперэ, і вось так ABM Composite пачаў свой пачатак! які зараз з'яўляецца нашым медыцынскім бізнес -падраздзяленнем ".
"Існуе мноства біяраскладальных, біяабсорбуемых палімераў для імплантатаў". Ён працягвае: "Але іх механічныя ўласцівасці далёкія ад натуральных костак. Мы змаглі ўзмацніць гэтыя біяраскладальныя палімеры, каб даць імплантату тую ж трываласць, што і натуральная костка ". Рослінг адзначыў, што шкляныя валокны Arcbiox медыцынскі клас з даданнем ABM могуць палепшыць механічныя ўласцівасці біяраскладальных палімераў PLLA на 200% да 500%.
У выніку імплантаты ABM Composite прапануюць больш высокія характарыстыкі, чым імплантаты, вырабленыя з неналегаванымі палімерамі, а таксама біяабсорбаваны і спрыяючы фарміраванню костак і росту. ABM Composite таксама выкарыстоўвае аўтаматызаваныя метады размяшчэння валакна/ніткі, каб забяспечыць аптымальную арыентацыю на абалоніну, у тым ліку адкладванне валокнаў па ўсёй даўжыні імплантата, а таксама размяшчэнне дадатковых валокнаў у патэнцыйна слабых месцах.
Хатнія і тэхнічныя прыкладанні
З растучай медыцынскім бізнес-падраздзяленнем ABM Composite прызнае, што на біялагічнай і біяраскладальнай палімеры таксама можна выкарыстоўваць для кухоннага посуду, сталовых прыбораў і іншых прадметаў хатняга ўжытку. "Гэтыя біяраскладальныя палімеры звычайна валодаюць дрэннымі механічнымі ўласцівасцямі ў параўнанні з пластыкай на аснове нафты". Рослінг сказаў: "Але мы можам узмацніць гэтыя матэрыялы з нашымі біяраскладальнымі шклянымі валокнамі, што робіць іх практычна добрай альтэрнатывай камерцыйнай пластыцы на аснове выкапняў для шырокага спектру тэхнічных прыкладанняў".
У выніку ABM Composite павялічыла свой тэхнічны бізнес -падраздзяленне, у якім зараз працуюць 60 чалавек. "Мы прапануем больш устойлівыя рашэнні для канца жыцця (EOL)". Рослінг кажа: "Наша каштоўнасць прапановы складаецца ў тым, каб паставіць гэтыя біяраскладальныя кампазіты ў прамысловыя кампостныя аперацыі, дзе яны ператвараюцца ў глебу". Традыцыйны электронны шкла інертны і не будзе пагаршацца ў гэтых кампостных памяшканнях.
Arcbiox Wiber Composites
ABM Composite распрацаваў розныя формы шкляных валокнаў Arcbiox X4/5 для кампазітных прыкладанняў, адкароткія валакнаі злучэнні ліцця ўмоўных дабесперапынныя валокныДля такіх працэсаў, як тэкстыль і ліццё пульду. Дыяпазон Arcbiox BSGF спалучае ў сабе біяраскладальныя шкляныя валокны з поліэфірнымі смаламі на біялагічнай аснове і даступны ў агульных тэхналагічных класах і Arcbiox 5 класах, зацверджаных для выкарыстання ў дадатках да кантактаў з прадуктамі харчавання.
ABM Composite таксама даследаваў мноства біяраскладальных і біялагічных палімераў, уключаючы полілактывую кіслату (PLA), PLLA і полібутылен-сукцынат (PBS). Прыведзеная ніжэй схема паказвае, як шкляныя валокны X4/5 могуць павысіць прадукцыйнасць, каб канкурыраваць са стандартнымі палімерамі, узмоцненымі шклянымі валакна, такімі як поліпрапілен (ПП) і нават поліамід 6 (PA6).
ABM Composite таксама даследаваў мноства біяраскладальных і біялагічных палімераў, у тым ліку полилактиновой кіслаты (PLA), PLLA і полібутыленавай сукцыната (PBS). Прыведзеная ніжэй схема паказвае, як шкляныя валокны X4/5 могуць павысіць прадукцыйнасць, каб канкурыраваць са стандартнымі палімерамі, узмоцненымі шклянымі валакна, такімі як поліпрапілен (ПП) і нават поліамід 6 (PA6).
Даўгавечнасць і кампостанасць
Калі гэтыя кампазіты паддаюцца біяраскладанню, як доўга яны будуць доўжыцца? "Нашы шкляныя валокны X4/5 не раствараюцца за пяць хвілін і за ноч, як гэта робіць цукар, і, хоць іх уласцівасці з цягам часу разбураюцца, гэта не будзе настолькі прыкметна". Кажа Рослінг: "Каб эфектыўна пагоршыць, нам патрэбна павышаная тэмпература і вільготнасць на працягу доўгага перыяду часу, як гэта сустракаецца ў натуральных умовах або ў прамысловых паль. Напрыклад, мы пратэставалі кубкі і міскі, зробленыя з нашага матэрыялу Arcbiox BSGF, і яны маглі супрацьстаяць да 200 цыклаў для мыцця посуду, не губляючы функцыянальнасці. Існуе пэўная дэградацыя механічных уласцівасцей, але не да таго, што кубкі небяспечныя для выкарыстання ".
Аднак важна, каб, калі гэтыя кампазіты ўтылізаваны ў канцы свайго карыснага тэрміну, яны адпавядаюць стандартным патрабаванням, неабходным для кампосту, і ABM Composite правёў шэраг тэстаў, каб даказаць, што ён адпавядае гэтым стандартам. "Згодна са стандартамі ISO (для прамысловага кампоста), біядэградацыя павінна адбывацца на працягу 6 месяцаў і раскладанне на працягу 3 месяцаў/90 дзён". Рослінг кажа: "Раскладанне азначае размяшчэнне пробы/прадукту ў біямасу або кампост. Праз 90 дзён тэхнік вывучае біямасу пры дапамозе сіта. Праз 12 тыдняў па меншай меры 90 адсоткаў прадукту павінна мець магчымасць прайсці праз сіта 2 мм × 2 мм ".
Біяраскладанне вызначаецца шліфаваннем некранутага матэрыялу ў парашок і вымяраючы агульную колькасць CO2, які вылучаецца праз 90 дзён. Гэта ацэньвае, колькі ўтрымання вугляроду ў працэсе кампосту пераўтвараецца ў ваду, біямасу і СО2. "Каб прайсці тэст на прамысловы кампост, 90 адсоткаў тэарэтычных 100 -працэнтных CO2 ад працэсу кампоста павінны быць дасягнуты (на аснове ўтрымання вугляроду)".
Рослінг кажа, што ABM Composite адпавядаў патрабаванням раскладання і біяраскладання, і тэсты паказалі, што даданне ягонага шклянога валакна X4 на самай справе паляпшае біяраскладальнасць (гл. Табліцу вышэй), што складае толькі 78% для непраграманай сумесі PLA, напрыклад. Ён тлумачыць: "Аднак, калі былі дададзены нашы 30% біяраскладальныя шкляныя валокны, біядэградацыя павялічылася да 94%, у той час як хуткасць дэградацыі заставалася добрай".
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 Тэставанне фітотоксичности, ISO DIN EN 13432.
CO2, выпушчаны падчас кампосту
Падчас кампосту CO2 сапраўды вызваляецца, але некаторыя застаюцца ў глебе, а затым выкарыстоўваюць раслінамі. Кампаставанне вывучаецца дзесяцігоддзямі, як прамысловы працэс, так і ў якасці працэсу паслякладання, які вылучае менш CO2, чым іншыя альтэрнатывы ўтылізацыі адходаў, і кампост па-ранейшаму лічыцца экалагічна чыстым і працэсам памяншэння выкідаў вугляроду.
Экатоксічнасць прадугледжвае тэставанне біямасы, атрыманай у працэсе кампосту, і расліны, вырошчваюцца з гэтай біямасай. "Гэта павінна пераканацца, што кампост гэтых прадуктаў не шкодзіць расце раслін". - сказаў Рослінг. Акрамя таго, ABM Composite прадэманстраваў, што яго матэрыялы адпавядаюць патрабаванням біяраскладання ва ўмовах кампоставання дома, якія таксама патрабуюць 90% біяраскладання, але на працягу 12-месячнага перыяду ў параўнанні з больш кароткім перыядам для прамысловага кампоста.
Прамысловыя прыкладанні, вытворчасць, выдаткі і рост у будучыні
Матэрыялы ABM Composite выкарыстоўваюцца ў шэрагу камерцыйных прыкладанняў, але больш нельга выявіць з -за пагадненняў аб канфідэнцыяльнасці. "Мы заказваем нашы матэрыялы, каб яны адпавядалі такім дадаткам, як кубкі, талеркі, талеркі, сталовыя прыборы і кантэйнеры для захоўвання прадуктаў харчавання",-кажа Рослінг,-але яны таксама выкарыстоўваюцца ў якасці альтэрнатывы пластыцы на аснове нафты ў касметычных кантэйнерах і вялікіх прадметах хатніх гаспадарак. З нядаўніх часоў нашы матэрыялы былі абраны для выкарыстання ў вытворчасці кампанентаў у буйных прамысловых машынах, якія трэба замяняць кожныя 2-12 тыдняў. Гэтыя кампаніі прызналі, што пры дапамозе нашага арматуры X4 шкляных валокнаў гэтыя механічныя часткі могуць быць зроблены з неабходнай зносаўстойлівасцю, а таксама з'яўляюцца кампостамі пасля выкарыстання. Гэта прывабнае рашэнне для бліжэйшай будучыні, паколькі гэтыя кампаніі сутыкаюцца з праблемай выканання новых правілаў выкідаў навакольнага асяроддзя і CO2 ".
Рослінг дадаў: "Таксама расце цікавасць да выкарыстання нашых бесперапынных валокнаў у розных відах тканін і нятканых, каб зрабіць структурныя кампаненты для будаўнічай галіны. Мы таксама бачым цікавасць да выкарыстання нашых біяраскладальных валокнаў з біялагічнымі, але не біяраскладальнымі матэрыяламі PA або PP і інертнай тэрмазатурай ".
У цяперашні час шкловалакно X4/5 даражэй, чым электронная шкла, але аб'ёмы вытворчасці таксама адносна невялікія, а ABM Composite праводзіць шэраг магчымасцей пашырыць прыкладанні і палегчыць нарошчванне да 20 000 тон у год па меры росту попыту, што таксама можа дапамагчы знізіць выдаткі. Тым не менш, Рослінг кажа, што ў многіх выпадках выдаткі, звязаныя з выкананнем устойлівасці і новых нарматыўных патрабаванняў, не разглядаліся да канца. Між тым, тэрміновасць выратавання планеты расце. "Грамадства ўжо падштурхоўвае больш прадуктаў на біялагічнай аснове". Ён тлумачыць: "Існуе шмат стымулаў для падштурхоўвання тэхналогій перапрацоўкі наперад, свет павінен хутчэй рухацца на гэтым, і я думаю, што грамадства толькі павялічыць свой штуршок да біялагічных прадуктаў у будучыні".
Перавага LCA і ўстойлівасці
Рослінг кажа, што матэрыялы ABM Composite памяншаюць выкіды парніковых газаў і выкарыстанне не аднаўляльнай энергіі на 50-60 працэнтаў на кілаграм. "Мы выкарыстоўваем базу дадзеных Environment Chalepprint 2.0, акрэдытаваны набор дадзеных GABI і LCA (аналіз жыццёвага цыкла) для нашай прадукцыі на аснове метадалогіі, выкладзенай у ISO 14040 і ISO 14044 ″.
"У цяперашні час, калі кампазіты дасягаюць канца свайго жыццёвага цыклу, для спальвання або піралізавых кампазіцыйных адходаў і прадуктаў EOL патрабуецца шмат энергіі, а здрабненне і кампост - прывабны варыянт, і гэта, безумоўна, адзін з ключавых прапаноў, якія мы прапануем, і мы забяспечваем новы тып перапрацоўкі". Рослінг кажа: "Наш шкловалакно вырабляецца з натуральных мінеральных кампанентаў, якія ўжо прысутнічаюць у глебе. Дык чаму б не кампаненты кампазітных кампанентаў EOL, альбо распусціце валокнаў ад неразграваных кампазітаў пасля спальвання і выкарыстоўваць іх у якасці ўгнаенняў? Гэта варыянт перапрацоўкі сапраўднай глабальнай цікавасці ".
Shanghai Orisen New Material Technology Co., Ltd
М: +86 18683776368 (таксама WhatsApp)
T: +86 08383990499
Email: grahamjin@jhcomposites.com
Адрас: № 398 New Green Road Xinbang Town Songjiang District, Шанхай
Час публікацыі: мая-27-2024