জৈব-শোষণযোগ্য এবং হ্রাসযোগ্য ফাইবারগ্লাস, কম্পোস্টেবল যৌগিক অংশ —— শিল্প সংবাদ

যদি গ্লাস ফাইবার রিইনফোর্সড পলিমার (GFRP) কম্পোজিটগুলি ওজন হ্রাস, শক্তি এবং দৃঢ়তা, ক্ষয় প্রতিরোধ এবং স্থায়িত্বের কয়েক দশকের প্রমাণিত সুবিধাগুলি ছাড়াও তাদের দরকারী জীবনের শেষে কম্পোস্ট করা যায়? এটি, সংক্ষেপে, এবিএম কম্পোজিটের প্রযুক্তির আবেদন।

বায়োঅ্যাকটিভ গ্লাস, উচ্চ শক্তি ফাইবার

2014 সালে প্রতিষ্ঠিত, আর্কটিক বায়োমেটেরিয়ালস ওয় (টাম্পের, ফিনল্যান্ড) তথাকথিত বায়োঅ্যাকটিভ গ্লাস থেকে তৈরি একটি বায়োডিগ্রেডেবল গ্লাস ফাইবার তৈরি করেছে, যেটিকে ABM কম্পোজিট-এর R&D ডিরেক্টর অ্যারি রোজলিং বর্ণনা করেছেন "1960-এর দশকে তৈরি একটি বিশেষ ফর্মুলেশন যা কাচকে অনুমতি দেয়। শারীরবৃত্তীয় অবস্থার অধীনে অধঃপতন হতে. যখন শরীরে প্রবেশ করানো হয়, তখন গ্লাসটি তার উপাদান খনিজ লবণে ভেঙ্গে যায়, সোডিয়াম, ম্যাগনেসিয়াম, ফসফেট ইত্যাদি নির্গত করে, এইভাবে এমন একটি অবস্থা তৈরি করে যা হাড়ের বৃদ্ধিকে উদ্দীপিত করে।"

“এটির অনুরূপ বৈশিষ্ট্য রয়েছেক্ষার-মুক্ত গ্লাস ফাইবার (ই-গ্লাস)" রোজলিং বলেন, "কিন্তু এই বায়োঅ্যাকটিভ গ্লাস তৈরি করা এবং ফাইবার তৈরি করা কঠিন, এবং এখন পর্যন্ত এটি শুধুমাত্র পাউডার বা পুটি হিসাবে ব্যবহার করা হয়েছে। যতদূর আমরা জানি, এবিএম কম্পোজিটই প্রথম কোম্পানি যেটি শিল্প স্কেলে উচ্চ-শক্তির কাচের ফাইবার তৈরি করে এবং আমরা এখন এই ArcBiox X4/5 গ্লাস ফাইবারগুলিকে বায়োডিগ্রেডেবল পলিমার সহ বিভিন্ন ধরনের প্লাস্টিককে শক্তিশালী করতে ব্যবহার করছি”।

মেডিকেল ইমপ্লান্ট

ফিনল্যান্ডের হেলসিঙ্কির দুই ঘন্টা উত্তরে টেম্পেরে অঞ্চলটি 1980 সাল থেকে চিকিৎসা প্রয়োগের জন্য জৈব-ভিত্তিক বায়োডিগ্রেডেবল পলিমারের কেন্দ্র। রোজলিং বর্ণনা করেছেন, “এই উপকরণগুলি দিয়ে তৈরি প্রথম বাণিজ্যিকভাবে উপলব্ধ ইমপ্লান্টগুলির মধ্যে একটি ট্যাম্পেরে উত্পাদিত হয়েছিল, এবং এভাবেই ABM কম্পোজিট এর শুরু হয়েছিল! যা এখন আমাদের চিকিৎসা ব্যবসা ইউনিট”।

"ইমপ্লান্টের জন্য অনেক বায়োডিগ্রেডেবল, জৈব শোষণযোগ্য পলিমার রয়েছে।" তিনি চালিয়ে যান, "কিন্তু তাদের যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলি প্রাকৃতিক হাড় থেকে অনেক দূরে। ইমপ্লান্টটিকে প্রাকৃতিক হাড়ের মতো একই শক্তি দেওয়ার জন্য আমরা এই বায়োডিগ্রেডেবল পলিমারগুলিকে উন্নত করতে সক্ষম হয়েছি”। রোজলিং উল্লেখ করেছেন যে মেডিকেল গ্রেড ArcBiox গ্লাস ফাইবার ABM যোগ করে বায়োডিগ্রেডেবল PLLA পলিমারের যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য 200% থেকে 500% উন্নত করতে পারে।

ফলস্বরূপ, এবিএম কম্পোজিটের ইমপ্লান্টগুলি অপ্রস্তুত পলিমার দিয়ে তৈরি ইমপ্লান্টগুলির তুলনায় উচ্চতর কার্যকারিতা প্রদান করে, পাশাপাশি জৈব শোষণযোগ্য এবং হাড়ের গঠন ও বৃদ্ধিকে প্রচার করে। ABM কম্পোজিট সর্বোত্তম ফাইবার অভিযোজন নিশ্চিত করতে স্বয়ংক্রিয় ফাইবার/স্ট্র্যান্ড প্লেসমেন্ট কৌশলও ব্যবহার করে, যার মধ্যে ইমপ্লান্টের পুরো দৈর্ঘ্য বরাবর ফাইবার রাখা, সেইসাথে সম্ভাব্য দুর্বল জায়গায় অতিরিক্ত ফাইবার স্থাপন করা।

পারিবারিক এবং প্রযুক্তিগত অ্যাপ্লিকেশন

এর ক্রমবর্ধমান চিকিৎসা ব্যবসায়িক ইউনিটের সাথে, ABM কম্পোজিট স্বীকার করে যে বায়ো-ভিত্তিক এবং বায়োডিগ্রেডেবল পলিমারগুলি রান্নাঘর, কাটলারি এবং অন্যান্য গৃহস্থালী সামগ্রীর জন্যও ব্যবহার করা যেতে পারে। "এই বায়োডিগ্রেডেবল পলিমারগুলির সাধারণত পেট্রোলিয়াম-ভিত্তিক প্লাস্টিকের তুলনায় দুর্বল যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য থাকে।" রোজলিং বলেন, "কিন্তু আমরা আমাদের বায়োডিগ্রেডেবল গ্লাস ফাইবার দিয়ে এই উপকরণগুলিকে শক্তিশালী করতে পারি, যা প্রযুক্তিগত অ্যাপ্লিকেশনগুলির বিস্তৃত পরিসরের জন্য জীবাশ্ম-ভিত্তিক বাণিজ্যিক প্লাস্টিকের কার্যত একটি ভাল বিকল্প হিসাবে তৈরি করে"।

ফলস্বরূপ, এবিএম কম্পোজিট তার প্রযুক্তিগত ব্যবসায়িক ইউনিট বাড়িয়েছে, যা এখন 60 জন লোক নিয়োগ করে। "আমরা আরও টেকসই শেষ-জীবন (EOL) সমাধান অফার করি।" রোজলিং বলেছেন, "আমাদের মূল্য প্রস্তাব হল এই বায়োডিগ্রেডেবল কম্পোজিটগুলিকে শিল্প কম্পোস্টিং অপারেশনগুলিতে রাখা যেখানে তারা মাটিতে পরিণত হয়।" ঐতিহ্যবাহী ই-গ্লাস নিষ্ক্রিয় এবং এই কম্পোস্টিং সুবিধাগুলিতে ক্ষয় হবে না।

ArcBiox ফাইবার কম্পোজিট

ABM কম্পোজিট কম্পোজিট অ্যাপ্লিকেশনের জন্য ArcBiox X4/5 গ্লাস ফাইবারের বিভিন্ন রূপ তৈরি করেছে, থেকেশর্ট-কাট ফাইবারএবং ইনজেকশন ছাঁচনির্মাণ যৌগক্রমাগত ফাইবারটেক্সটাইল এবং পাল্ট্রুশন ছাঁচনির্মাণের মতো প্রক্রিয়াগুলির জন্য। ArcBiox BSGF রেঞ্জ জৈব-ভিত্তিক পলিয়েস্টার রেজিনের সাথে বায়োডিগ্রেডেবল গ্লাস ফাইবারকে একত্রিত করে এবং সাধারণ প্রযুক্তি গ্রেডে এবং খাদ্য যোগাযোগ অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ব্যবহারের জন্য অনুমোদিত ArcBiox 5 গ্রেডগুলিতে উপলব্ধ।

এবিএম কম্পোজিট পলিল্যাকটিক অ্যাসিড (পিএলএ), পিএলএলএ এবং পলিবিউটিলিন সুসিনেট (পিবিএস) সহ বিভিন্ন ধরনের বায়োডিগ্রেডেবল এবং জৈব-ভিত্তিক পলিমারেরও তদন্ত করেছে। নীচের চিত্রটি দেখায় কিভাবে X4/5 গ্লাস ফাইবারগুলি স্ট্যান্ডার্ড গ্লাস ফাইবার রিইনফোর্সড পলিমার যেমন পলিপ্রোপিলিন (PP) এবং এমনকি পলিমাইড 6 (PA6) এর সাথে প্রতিদ্বন্দ্বিতা করার জন্য কর্মক্ষমতা উন্নত করতে পারে।

এবিএম কম্পোজিট পলিল্যাকটিক অ্যাসিড (পিএলএ), পিএলএলএ এবং পলিবিউটিলিন সুসিনেট (পিবিএস) সহ বিভিন্ন ধরনের বায়োডিগ্রেডেবল এবং জৈব-ভিত্তিক পলিমারেরও তদন্ত করেছে। নীচের চিত্রটি দেখায় কিভাবে X4/5 গ্লাস ফাইবারগুলি স্ট্যান্ডার্ড গ্লাস ফাইবার রিইনফোর্সড পলিমার যেমন পলিপ্রোপিলিন (PP) এবং এমনকি পলিমাইড 6 (PA6) এর সাথে প্রতিদ্বন্দ্বিতা করার জন্য কর্মক্ষমতা উন্নত করতে পারে।

স্থায়িত্ব এবং কম্পোস্টেবিলিটি

যদি এই কম্পোজিটগুলি জৈব-অবচনযোগ্য হয়, তবে তারা কতক্ষণ স্থায়ী হবে? "আমাদের X4/5 গ্লাস ফাইবারগুলি চিনির মতো পাঁচ মিনিটে বা রাতারাতি দ্রবীভূত হয় না এবং সময়ের সাথে সাথে তাদের বৈশিষ্ট্যগুলি হ্রাস পাবে, এটি ততটা লক্ষণীয় হবে না।" রোজলিং বলেছেন, "কার্যকরভাবে অবনমিত করার জন্য, আমাদের দীর্ঘ সময়ের জন্য উচ্চ তাপমাত্রা এবং আর্দ্রতা প্রয়োজন, যেমনটি ভিভোতে বা শিল্প কম্পোস্টের স্তূপে পাওয়া যায়। উদাহরণস্বরূপ, আমরা আমাদের ArcBiox BSGF উপাদান থেকে তৈরি কাপ এবং বাটি পরীক্ষা করেছি এবং তারা কার্যকারিতা না হারিয়ে 200টি ডিশ ওয়াশিং চক্র পর্যন্ত প্রতিরোধ করতে পারে। যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যের কিছু অবনতি আছে, কিন্তু এমন নয় যেখানে কাপ ব্যবহার করা অনিরাপদ।"

যাইহোক, এটি গুরুত্বপূর্ণ যে যখন এই কম্পোজিটগুলি তাদের দরকারী জীবনের শেষে নিষ্পত্তি করা হয়, তখন তারা কম্পোস্টিংয়ের জন্য প্রয়োজনীয় মানক প্রয়োজনীয়তাগুলি পূরণ করে এবং ABM কম্পোজিট এই মানগুলি পূরণ করে তা প্রমাণ করার জন্য একাধিক পরীক্ষা চালিয়েছে৷ "আইএসও মান অনুযায়ী (শিল্প কম্পোস্টিংয়ের জন্য), বায়োডিগ্রেডেশন 6 মাসের মধ্যে হওয়া উচিত এবং 3 মাস/90 দিনের মধ্যে পচন করা উচিত"। রোজলিং বলেছেন, “পচন মানে পরীক্ষার নমুনা/পণ্যকে জৈববস্তু বা কম্পোস্টে স্থাপন করা। 90 দিন পর, প্রযুক্তিবিদ একটি চালুনি ব্যবহার করে জৈববস্তু পরীক্ষা করেন। 12 সপ্তাহের পরে, পণ্যের কমপক্ষে 90 শতাংশ একটি 2 মিমি × 2 মিমি চালুনির মধ্য দিয়ে যেতে সক্ষম হওয়া উচিত”।

বায়োডিগ্রেডেশন কুমারী উপাদানকে একটি পাউডারে পিষে এবং 90 দিন পর নির্গত CO2 এর মোট পরিমাণ পরিমাপ করে নির্ধারিত হয়। এটি মূল্যায়ন করে যে কম্পোস্টিং প্রক্রিয়ার কতটা কার্বন উপাদান জল, বায়োমাস এবং CO2 এ রূপান্তরিত হয়। "শিল্প কম্পোস্টিং পরীক্ষায় উত্তীর্ণ হতে, কম্পোস্টিং প্রক্রিয়া থেকে তাত্ত্বিক 100 শতাংশ CO2 এর 90 শতাংশ অর্জন করতে হবে (কার্বন সামগ্রীর উপর ভিত্তি করে)"।

রোজলিং বলেছেন যে ABM কম্পোজিট পচন এবং জৈব-বিক্ষয় প্রয়োজনীয়তা পূরণ করেছে, এবং পরীক্ষায় দেখা গেছে যে এর X4 গ্লাস ফাইবার যোগ করা আসলে বায়োডিগ্রেডেবিলিটি উন্নত করে (উপরের সারণীটি দেখুন), যা একটি আনরিনফোর্সড পিএলএ মিশ্রণের জন্য মাত্র 78%, উদাহরণস্বরূপ। তিনি ব্যাখ্যা করেন, "তবে, যখন আমাদের 30% বায়োডিগ্রেডেবল গ্লাস ফাইবার যোগ করা হয়েছিল, তখন বায়োডিগ্রেডেশন বেড়ে 94% হয়েছে, যখন অবনতির হার ভাল ছিল"।

ফলস্বরূপ, ABM কম্পোজিট প্রমাণ করেছে যে এর উপকরণগুলি EN 13432 অনুসারে কম্পোস্টেবল হিসাবে প্রত্যয়িত হতে পারে। এর উপকরণগুলি যে পরীক্ষাগুলি আজ পর্যন্ত পাস করেছে তাতে নিয়ন্ত্রিত কম্পোস্টিং অবস্থার অধীনে উপকরণগুলির চূড়ান্ত বায়বীয় বায়োডিগ্রেডেবিলিটির জন্য ISO 14855-1 অন্তর্ভুক্ত রয়েছে, এরোবিকের জন্য ISO 16929 নিয়ন্ত্রিত পচন, রাসায়নিকের জন্য ISO DIN EN 13432 প্রয়োজনীয়তা, এবং ফাইটোটক্সিসিটি পরীক্ষার জন্য OECD 208, ISO DIN EN 13432।

CO2 কম্পোস্টিং সময় মুক্তি

কম্পোস্টিংয়ের সময়, CO2 প্রকৃতপক্ষে নির্গত হয়, তবে কিছু মাটিতে থাকে এবং তারপর গাছপালা ব্যবহার করে। কয়েক দশক ধরে কম্পোস্টিং অধ্যয়ন করা হয়েছে, একটি শিল্প প্রক্রিয়া এবং একটি পোস্ট-কম্পোস্টিং প্রক্রিয়া হিসাবে যা অন্যান্য বর্জ্য অপসারণের বিকল্পগুলির তুলনায় কম CO2 মুক্ত করে এবং কম্পোস্টিং এখনও একটি পরিবেশ বান্ধব এবং কার্বন পদচিহ্ন হ্রাসকারী প্রক্রিয়া হিসাবে বিবেচিত হয়।

ইকোটক্সিসিটি কম্পোস্টিং প্রক্রিয়ার সময় উত্পাদিত বায়োমাস এবং এই বায়োমাস দিয়ে জন্মানো গাছপালা পরীক্ষা করে। "এটি নিশ্চিত করার জন্য যে এই পণ্যগুলি কম্পোস্ট করা ক্রমবর্ধমান উদ্ভিদের ক্ষতি করে না।" রোজলিং বলেন। উপরন্তু, ABM কম্পোজিট দেখিয়েছে যে এর উপকরণগুলি হোম কম্পোস্টিং অবস্থার অধীনে বায়োডিগ্রেডেশন প্রয়োজনীয়তা পূরণ করে, যার জন্য 90% বায়োডিগ্রেডেশন প্রয়োজন, কিন্তু শিল্প কম্পোস্টিংয়ের জন্য একটি ছোট সময়ের তুলনায় 12-মাসের সময়কালের মধ্যে।

শিল্প অ্যাপ্লিকেশন, উত্পাদন, খরচ এবং ভবিষ্যতে বৃদ্ধি

ABM কম্পোজিটের উপকরণগুলি বেশ কয়েকটি বাণিজ্যিক অ্যাপ্লিকেশনে ব্যবহৃত হয়, কিন্তু গোপনীয়তা চুক্তির কারণে আরও কিছু প্রকাশ করা যায় না। "আমরা আমাদের উপকরণগুলিকে কাপ, সসার, প্লেট, কাটলারি এবং খাদ্য স্টোরেজ কন্টেইনারগুলির মতো অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য অর্ডার করি," রোজলিং বলেছেন, "কিন্তু এগুলি প্রসাধনী পাত্রে এবং বড় গৃহস্থালী সামগ্রীতে পেট্রোলিয়াম-ভিত্তিক প্লাস্টিকের বিকল্প হিসাবেও ব্যবহৃত হয়৷ অতি সম্প্রতি, আমাদের উপকরণগুলিকে বৃহৎ শিল্প যন্ত্রপাতি স্থাপনে উপাদান তৈরিতে ব্যবহারের জন্য নির্বাচন করা হয়েছে যা প্রতি 2-12 সপ্তাহে প্রতিস্থাপন করা প্রয়োজন। এই কোম্পানিগুলি স্বীকার করেছে যে আমাদের X4 গ্লাস ফাইবার শক্তিবৃদ্ধি ব্যবহার করে, এই যান্ত্রিক অংশগুলি প্রয়োজনীয় পরিধান প্রতিরোধের সাথে তৈরি করা যেতে পারে এবং ব্যবহারের পরেও কম্পোস্টেবল। এটি অদূর ভবিষ্যতের জন্য একটি আকর্ষণীয় সমাধান কারণ এই সংস্থাগুলি নতুন পরিবেশগত এবং CO2 নির্গমন বিধিগুলি পূরণ করার চ্যালেঞ্জের মুখোমুখি হয়”।

রোজলিং যোগ করেছেন, “নির্মাণ শিল্পের জন্য কাঠামোগত উপাদানগুলি তৈরি করতে বিভিন্ন ধরণের কাপড় এবং ননওয়েভেনগুলিতে আমাদের ক্রমাগত ফাইবার ব্যবহার করার আগ্রহ বাড়ছে। আমরা বায়ো-ভিত্তিক কিন্তু নন-বায়োডিগ্রেডেবল PA বা PP এবং নিষ্ক্রিয় থার্মোসেট উপকরণগুলির সাথে আমাদের বায়োডিগ্রেডেবল ফাইবারগুলি ব্যবহার করার আগ্রহও দেখছি”।

বর্তমানে, X4/5 ফাইবারগ্লাস ই-গ্লাসের চেয়ে বেশি ব্যয়বহুল, তবে উৎপাদনের পরিমাণও তুলনামূলকভাবে ছোট, এবং ABM কম্পোজিট অ্যাপ্লিকেশনগুলিকে প্রসারিত করার জন্য এবং চাহিদা বাড়ার সাথে সাথে 20,000 টন/বছর পর্যন্ত র‌্যাম্প-আপ করার জন্য অনেকগুলি সুযোগ অনুসরণ করছে, যা খরচ কমাতেও সাহায্য করতে পারে। তবুও, রোজলিং বলেছেন যে অনেক ক্ষেত্রে স্থায়িত্ব এবং নতুন নিয়ন্ত্রক প্রয়োজনীয়তা পূরণের সাথে সম্পর্কিত খরচগুলি সম্পূর্ণরূপে বিবেচনা করা হয়নি। এদিকে, গ্রহটিকে বাঁচানোর তাগিদ বাড়ছে। "সমাজ ইতিমধ্যে আরও জৈব-ভিত্তিক পণ্যগুলির জন্য চাপ দিচ্ছে।" তিনি ব্যাখ্যা করেন, "পুনর্ব্যবহারযোগ্য প্রযুক্তিকে এগিয়ে নিয়ে যাওয়ার জন্য প্রচুর প্রণোদনা রয়েছে, বিশ্বকে এই বিষয়ে দ্রুত এগিয়ে যেতে হবে এবং আমি মনে করি সমাজ ভবিষ্যতে জৈব-ভিত্তিক পণ্যগুলির জন্য তার ধাক্কা বাড়াবে"।

এলসিএ এবং সাসটেইনেবিলিটি অ্যাডভান্টেজ

রোজলিং বলেছেন এবিএম কম্পোজিটের উপকরণ গ্রিনহাউস গ্যাস নির্গমন এবং অ-নবায়নযোগ্য শক্তির ব্যবহার প্রতি কিলোগ্রামে 50-60 শতাংশ হ্রাস করে। "আমরা ISO 14040 এবং ISO 14044-এ বর্ণিত পদ্ধতির উপর ভিত্তি করে আমাদের পণ্যগুলির জন্য এনভায়রনমেন্টাল ফুটপ্রিন্ট ডেটাবেস 2.0, স্বীকৃত GaBi ডেটাসেট এবং LCA (লাইফ সাইকেল বিশ্লেষণ) গণনা ব্যবহার করি"৷

"বর্তমানে, যখন কম্পোজিটগুলি তাদের জীবনচক্রের শেষ পর্যায়ে পৌঁছে, তখন যৌগিক বর্জ্য এবং EOL পণ্যগুলিকে জ্বালিয়ে দিতে বা পাইরোলাইজ করার জন্য প্রচুর শক্তির প্রয়োজন হয়, এবং ছেঁড়া এবং কম্পোস্টিং একটি আকর্ষণীয় বিকল্প, এবং এটি অবশ্যই আমাদের অফার করা মূল মূল্য প্রস্তাবগুলির মধ্যে একটি, এবং আমরা একটি নতুন ধরনের পুনর্ব্যবহারযোগ্যতা প্রদান করছি।" রোজলিং বলেছেন, “আমাদের ফাইবারগ্লাস প্রাকৃতিক খনিজ উপাদান থেকে তৈরি যা ইতিমধ্যেই মাটিতে উপস্থিত রয়েছে। তাহলে কেন EOL যৌগিক উপাদান কম্পোস্ট করবেন না, বা পোড়ানোর পরে অ-ক্ষয়যোগ্য কম্পোজিট থেকে ফাইবার দ্রবীভূত করবেন না এবং সার হিসাবে ব্যবহার করবেন না? এটি বাস্তব বৈশ্বিক আগ্রহের একটি পুনর্ব্যবহারযোগ্য বিকল্প।"

সাংহাই ওরিসেন নিউ মেটেরিয়াল টেকনোলজি কোং, লি
M: +86 18683776368 (এছাড়াও WhatsApp)
T:+86 08383990499
Email: grahamjin@jhcomposites.com
ঠিকানা: NO.398 নিউ গ্রিন রোড Xinbang টাউন Songjiang জেলা, Shanghai