Što ako mogu biti kompozitori za ojačani stakleni vlakni (GFRP) vlakana na kraju svog korisnog vijeka, pored desetljeća dokazanih prednosti smanjenja težine, čvrstoće i krutosti, otpornosti na koroziju i izdržljivost? To je, ukratko, žalba tehnologije ABM kompozita.
Bioaktivno staklo, vlakna velike čvrstoće
Osnovan 2014. godine, Arktički biomaterijali Oy (Tampere, Finska) razvio je biorazgradivo stakleno vlakno napravljeno od takozvane bioaktivne staklene staklene, koje Ari Rosling, istraživač R & D u ABM Composite, opisuje kao "posebnu formulacija razvijena u 1960-ima koja omogućava degradiranje stakla u fiziološkim uvjetima. Kada se uvede u telo, staklo se probija u njegove konstitutivne mineralne soli, oslobađajući natrijum, magnezijum, fosfate itd. Na taj način stvara stanje koje podstiče rast kostiju. "
"Ima slična svojstva zaStaklena vlakna bez alkalnog (e-stakla). " Roseling je rekao: "Ali ovo bioaktivno staklo teško je proizvoditi i crtati u vlakna, a do sada se samo koristi kao prah ili kit. Koliko znamo, ABM Composite bio je prva kompanija za pravljenje staklenih vlakana od velike čvrstoće iz nje, a mi sada koristimo ove staklene vlakne ARCBIOX X4 / 5 za pojačanje različitih vrsta plastike, uključujući biorazgradive polimere ".
Medicinski implantati
Tampere regija, dva sata sjeverno od Helsinkija, Finska, bio je centar za biosete za biorazgradive polimere za medicinske aplikacije od 1980-ih. Rosling opisuje "," Jedan od prvih komercijalno dostupnih implantata napravljen od ovih materijala proizveden je u Tampereu i tako je ABM kompozit dobio početak! koja je sada naša medicinska poslovna jedinica ".
"Mnogo je biorazgradivih, bioabsorskih polimera za implantate." Nastavlja se ", ali njihova mehanička svojstva su daleko od prirodne kosti. Mogli smo poboljšati ove biorazgradive polimere kako bismo implantat dali istu snagu kao prirodna kost ". Rosling je napomenula da se staklena vlakna od arcbioksa medicinske klase sa dodatkom ABM-a mogu poboljšati mehanička svojstva biorazgradivih polimera PLLA-a za 200% na 500%.
Kao rezultat toga, implantati ABM kompozita nude veće performanse od implantata koji su napravljeni od nerađenih polimera, a istovremeno su bili bioabsorbibilni i promoviraju formiranje kostiju i rast kostiju. ABM kompozit takođe koristi automatizirane tehnike postavljanja vlakana za osiguravanje optimalne optimalne orijentacije vlakana, uključujući vlakna polaganja duž cijele dužine implantata, kao i postavljanje dodatnih vlakana u potencijalno slabe mrlje.
Kućne i tehničke aplikacije
Sa svojom rastućom medicinskom poslovnom jedinicom, ABM kompozit prepoznaje da se ilimeri za biodeo na bazi biorazgradive mogu koristiti i za kuhinjskoprevoz, pribor za jelo i druge kućne predmete. "Ovi biorazgradivi polimeri obično imaju loša mehanička svojstva u odnosu na plastiku na petru." Rosling je rekao: "Ali ovim materijalima možemo ojačati našim biorazgradivim staklenim vlaknima, što ih čini gotovo dobrom alternativom komercijalnom plastikom na bazi fosila za širok spektar tehničkih aplikacija".
Kao rezultat toga, ABM kompozit povećao je svoju tehničku poslovnu jedinicu koja sada zapošljava 60 ljudi. "Nudimo održiviji rešenja održiveg kraja života (EOL)." Roseling kaže: "Naš prijedlog vrijednosti je stavljanje ovih biorazgradivih kompozita u industrijske operacije kompostiranja u kojima se pretvore u tlo." Tradicionalno e-staklo je inert i neće se degradirati u ovim sadržajima za kompostiranje.
Kompoziti vlakana ArcBiox
ABM Composite razvio je različite oblike ARCBIOX X4 / 5 staklenih vlakana za kompozitne aplikacije izVlakna kratkoznanjai jedinjenja za brizganje za ubrizgavanje uKontinuirana vlaknaza procese kao što su tekstilna i pultruzijska oblikovanja. ArcBiox BSGF opseg kombinira biorazgradivu staklenu vlakna sa poliesterskom smole na bazi bio na bazi i dostupna je u općim tehnološkim razredima i ARCBIOX 5 ocjenama odobrenim za upotrebu u kontaktnim aplikacijama za hranu.
ABM Composite također je istraživao razne biorazgradive i bioseo-odlične polimere, uključujući polilaktičku kiselinu (PLA), PLLa i polibutilen (PBS). Dijagram dolje prikazuje kako x4 / 5 staklena vlakna mogu poboljšati performanse kako bi se takmiče sa standardnim polimerima ojačanim staklenim vlaknima kao što su polipropilen (PP), pa čak i poliamid 6 (PA6).
ABM kompozit je također istraživao razne biorazgradive i bioseo-polimere, uključujući polilaktičku kiselinu (PLA), PLLa i polibutilen (PBS). Dijagram dolje prikazuje kako x4 / 5 staklena vlakna mogu poboljšati performanse kako bi se takmiče sa standardnim polimerima ojačanim staklenim vlaknima kao što su polipropilen (PP), pa čak i poliamid 6 (PA6).
Izdržljivost i kompostabilnost
Ako su ti kompoziti biorazgradiv, koliko dugo će trajati? "Naša staklena vlakna x4 / 5 ne rastvaraju se za pet minuta ili preko noći poput šećera, a dok će njihova nekretnina s vremenom degradirati, neće biti tako primetno." Kaže Roseling: "Da bi se učinkovito degradirale, potrebne su nam povišene temperature i vlage tokom dužeg vremenskog perioda, kao što su pronađeni u vivo ili u industrijskoj komposti. Na primjer, testirali smo čaše i zdjele izrađene od našeg ArcBiox BSGF materijala i mogli su izdržati do 200 ciklusa pranja posuđa bez gubitka funkcionalnosti. Postoji degradacija mehaničkih svojstava, ali ne do tačke u kojoj su šalice nesigurne za upotrebu ".
Međutim, važno je da se kada se ovi kompoziti odbacuju na kraju svog korisnog vijeka, oni ispunjavaju standardne zahtjeve potrebne za kompostiranje, a ABM Composite izvršio je niz testova kako bi se dokazalo da se u susretu. "Prema ISO standardima (za industrijsko kompostiranje), biorazgradnja bi se trebala pojaviti u roku od 6 mjeseci, a raspadanje u roku od 3 mjeseca / 90 dana". Rosling kaže: "Dekompozicija znači postavljanje testnog uzorka / proizvoda u biomasu ili kompost. Nakon 90 dana tehničar ispituje biomasu koristeći sito. Nakon 12 tjedana, najmanje 90 posto proizvoda trebalo bi moći proći kroz 2 mm × 2 mm sita ".
Biorazgradnja se određuje brušenjem djevičanskog materijala u prah i mjerenje ukupnog iznosa CO2 objavljenog nakon 90 dana. To procjenjuje koliko se sadržaj ugljika procesa kompostiranja pretvori u vodu, biomasu i CO2. "Da bi se proslijedio industrijski test kompostiranja, mora se postići 90 posto teorijskog 100% CO2 iz procesa kompostiranja (na osnovu sadržaja ugljika)".
Roseling kaže da je ABM kompozit ispunio zahtjeve raspada i biorazgradnje, a testovi su pokazali da je dodavanje njegove x4 staklene vlakne zapravo poboljšava biorazgradivost (vidi tablicu iznad), na primjer, samo 78% za neredne mjere za neredne plake. On objašnjava, "Međutim, kada su dodane naša 30% biorazgradiva staklena vlakna, biorazgradnja se povećala na 94%, dok su stope razgradnje ostalo dobro".
Kao rezultat toga, ABM kompozit je pokazao da se njeni materijali mogu certificirati u skladu sa EN 13432. Ispitivanja da su njegovi materijali do danas u kontroliranim kompostirajućim raspadanjem, ISO DIN EN 13432 za hemijske zahteve i OECD 208 za ispitivanje fitotoksičnosti, ISO DIN EN 13432.
CO2 objavljen tokom kompostiranja
Tijekom kompostiranja CO2 je doista pušten, ali neki ostaju u tlu i tada se koriste biljkama. Kompostiranje je proučeno decenijama, kako kao industrijski proces i kao proces post-kompozicije koji ispuštaju manje CO2 od ostalih alternativa za odlaganje otpada, a kompostiranje se još uvijek smatra procesom smanjenja ekološki prihvatljivih i ugljičnih stopa.
Ekotoksičnost uključuje testiranje biomase proizvedene tokom procesa kompostiranja i biljke uzgajane ovom biomasu. "Ovo je osigurati da kompostiranje ovih proizvoda ne naštete rastućim biljkama." Rosling je rekao. Pored toga, ABM Composite pokazao je da njegovi materijali ispunjavaju zahtjeve za biorazgradnju prema uvjetima kompostiranja domaćina, koji također zahtijevaju 90% biorazgradnje, ali više od 12 mjeseci, u odnosu na kraće razdoblje za industrijsko kompostiranje.
Industrijske primjene, proizvodnja, troškovi i budući rast
Materijali ABM kompozita koriste se u velikom broju komercijalnih aplikacija, ali više se ne može otkriti zbog sporazuma o povjerljivosti. "Naručimo da naši materijali odgovaraju šalicama, tanjurima, pločicama, priborom za pribor za jelo i kontejnere za polaganje hrane", kaže Rosling, "ali oni se koriste i kao alternativa plastike na petrole u kozmetičkim spremnicima i velikim predmetima za domaćinstvo. Nedavno su odabrani naši materijali za upotrebu u proizvodnji komponenti u velikim instalacijama industrijske mehanizacije koje je potrebno zamijeniti svakih 2-12 tjedana. Te su kompanije prepoznale da se koristeći našu armaturu za staklenu vlakna X4, ovi mehanički dijelovi mogu se izvršiti s potrebnom otpornošću na habanje i također su kompostabilni nakon upotrebe. Ovo je atraktivno rješenje za blisku budućnost jer se ove kompanije suočavaju sa izazovom da su ispunjavaju nove propise o emisiji okoliša i CO2 ".
Veliki se dodao, "Postoji takođe rastući interes za korištenje naših kontinuiranih vlakana u različitim vrstama tkanina i netkanice za izradu strukturnih komponenti za građevinsku industriju. Vidimo i zainteresovane za upotrebu naših biorazgradivih vlakana sa bioseodizvanim, ali ne-biorazgradivim PA ili PP i inertnim termoset materijalima ".
Trenutno je X4 / 5 fiberglas skuplji od e-stakla, ali proizvodne količine također su relativno mali, a ABM kompozit slijedi brojne mogućnosti za proširenjem i za 20.000 tona / godišnje, što može pomoći u smanjenju troškova. Čak i tako, Roseling kaže da u mnogim slučajevima nisu u potpunosti razmatrani troškovi povezani sa održivošću i novim regulatornim zahtjevima. U međuvremenu, hitnost spašavanja planete raste. "Društvo već gura za više biosepiranih proizvoda." Objašnjava: "Puno poticaja za poticanje tehnologija recikliranja naprijed, svijet se mora brže kretati i mislim da će društvo u budućnosti samo povećati za proizvode za baterije na biolegi".
LCA i održivost prednost
Roseling kaže da materijali ABM kompozita smanjuju emisiju plina i upotreba ne-obnovljivih izvora energije za 50-60 posto po kilogramu. "Koristimo bazu podataka o okolišnim otiskom 2.0, akreditirani Gabi skupovi podataka i analizu LCA (životna ciklusa) za naše proizvode na osnovu metodologije navedene u ISO 14040 i ISO 14044".
"Trenutno, kada kompoziti do kraja svog životnog ciklusa dužan je da se za spašavanje ili eol za spalilo i EOL proizvode, a rezanje i kompostiranje je atraktivna opcija, a to je definitivno jedna od ključnih prijedloga vrijednosti i pružamo novu vrstu recikliranja." Roseling kaže: "Naša fiberglasa izrađena je od prirodnih mineralnih komponenti koje su već prisutne u tlu. Pa zašto ne biste kompostirali kompozitne komponente ili rastvaranje vlakana od nerazgradivih kompozita nakon spaljivanja i upotrebite kao đubrivo? Ovo je opcija recikliranja stvarnog globalnog interesa ".
Shanghai Orisen New Material Technology Co., Ltd
M: +86 18683776368 (takođe whatsapp)
T: +86 08383990499
Email: grahamjin@jhcomposites.com
Adresa: br.398 New Green Road Xinbang Town Songjiang District, Šangaj
Pošta: May-27-2024