اگر علاوه بر دهه های فواید اثبات شده کاهش وزن ، استحکام و سفتی ، مقاومت در برابر خوردگی و دوام ، در پایان عمر مفید خود ، در پایان عمر مفید خود ، در پایان عمر مفید خود کمپوست شوند؟ به طور خلاصه ، جذابیت فناوری ABM Composite است.
شیشه فعال زیستی ، الیاف با استحکام بالا
Biomatials Arctic در سال 2014 تأسیس شده است ، OY (Tampere ، فنلاند) فیبر شیشه ای زیست تخریب پذیر ساخته شده از به اصطلاح شیشه فعال زیستی را ایجاد کرده است ، که Ari Rosling ، مدیر تحقیق و توسعه در ABM Composite ، به عنوان "فرمولاسیون ویژه ای که در دهه 1960 ایجاد شده است ، توصیف می کند که اجازه می دهد شیشه تحت شرایط فیزیولوژیکی تخریب شود. هنگامی که به بدن وارد می شود ، شیشه به نمک های مواد معدنی تشکیل دهنده آن تجزیه می شود و سدیم ، منیزیم ، فسفات ها و غیره را آزاد می کند ، بنابراین شرایطی را ایجاد می کند که رشد استخوان را تحریک می کند. "
"این خصوصیات مشابه داردفیبر شیشه ای بدون قلیایی (شیشه الکترونیکی). " روزلینگ گفت: "اما این لیوان فعال زیستی تولید و ترسیم الیاف دشوار است و تاکنون فقط به عنوان پودر یا بتونه استفاده شده است. تا آنجا که می دانیم ، ABM Composite اولین شرکتی بود که الیاف شیشه ای با استحکام بالا را در مقیاس صنعتی از آن ساخت و ما اکنون از این الیاف شیشه ای Arcbiox X4/5 برای تقویت انواع پلاستیک از جمله پلیمرهای قابل تجزیه قابل استفاده استفاده می کنیم. "
کاشت پزشکی
منطقه Tampere ، دو ساعت در شمال هلسینکی ، فنلاند ، از دهه 1980 مرکز پلیمرهای زیست تخریب پذیر مبتنی بر زیستی برای کاربردهای پزشکی بوده است. روزلینگ توضیح می دهد: "یکی از اولین ایمپلنت های تجاری موجود با این مواد در Tampere تولید شد ، و اینگونه است که ABM Composite شروع به کار کرد! که اکنون واحد تجارت پزشکی ما است. "
"بسیاری از پلیمرهای قابل تجزیه و زیست تخریب پذیر و قابل حمل برای ایمپلنت وجود دارد." وی ادامه می دهد ، "اما خصوصیات مکانیکی آنها به دور از استخوان طبیعی نیست. ما توانستیم این پلیمرهای تخریب پذیر را تقویت کنیم تا بتوانیم به همان استحکام استخوان طبیعی به ایمپلنت بدهیم. " روزلینگ خاطرنشان کرد: الیاف شیشه ای Arcbiox با افزودن ABM می تواند خواص مکانیکی پلیمرهای PLLA تخریب پذیر را 200 ٪ به 500 ٪ بهبود بخشد.
در نتیجه ، ایمپلنت های ABM Composite عملکرد بالاتری نسبت به ایمپلنت های ساخته شده با پلیمرهای تقویت نشده ارائه می دهند ، در حالی که قابل تحمل و تقویت شکل و رشد استخوان نیز هستند. کامپوزیت ABM همچنین از تکنیک های خودکار قرار دادن فیبر/رشته برای اطمینان از جهت گیری بهینه فیبر ، از جمله تخمگذار الیاف در طول کل کاشت و همچنین قرار دادن الیاف اضافی در نقاط بالقوه ضعیف استفاده می کند.
برنامه های خانگی و فنی
ABM Composite با داشتن واحد تجارت پزشکی در حال رشد ، تشخیص می دهد که پلیمرهای مبتنی بر زیستی و زیست تخریب پذیر نیز می توانند برای وسایل آشپزخانه ، کارد و چنگال و سایر وسایل خانگی استفاده شوند. "این پلیمرهای تخریب پذیر به طور معمول در مقایسه با پلاستیک های مبتنی بر نفت ، خاصیت مکانیکی ضعیفی دارند." روزلینگ گفت: "اما ما می توانیم این مواد را با الیاف شیشه ای تخریب پذیر خود تقویت کنیم و آنها را برای طیف گسترده ای از کاربردهای فنی جایگزین خوبی برای پلاستیک های تجاری مبتنی بر فسیلی می کند."
در نتیجه ، ABM Composite واحد تجاری فنی خود را افزایش داده است که اکنون 60 نفر را استخدام می کند. "ما راه حل های پایدارتر پایان زندگی (EOL) را ارائه می دهیم." روزلینگ می گوید ، "گزاره ارزش ما این است که این کامپوزیت های تجزیه پذیر را در عملیات کمپوست صنعتی قرار دهیم که در آن به خاک تبدیل می شوند." شیشه الکترونیکی سنتی بی اثر است و در این امکانات کمپوست تخریب نمی شود.
کامپوزیت های فیبر Arcbiox
کامپوزیت ABM اشکال مختلفی از الیاف شیشه ای Arcbiox X4/5 برای برنامه های کامپوزیت ایجاد کرده است.الیاف کوتاهو ترکیبات قالب تزریق بهالیاف مداومبرای فرآیندهایی مانند قالب نساجی و قرقره. Range Arcbiox BSGF الیاف شیشه ای تخریب پذیر را با رزین های پلی استر مبتنی بر زیستی ترکیب می کند و در نمرات فناوری عمومی و نمرات ArcBIOX 5 تأیید شده برای استفاده در برنامه های تماس با مواد غذایی در دسترس است.
کامپوزیت ABM همچنین انواع پلیمرهای زیست تخریب پذیر و مبتنی بر زیستی از جمله اسید پلیلاکتیک (PLA) ، PLLA و پلی بوتیلن سوکسینات (PBS) را بررسی کرده است. نمودار زیر نشان می دهد که چگونه الیاف شیشه ای X4/5 می توانند عملکرد را برای رقابت با پلیمرهای تقویت شده با فیبر شیشه ای استاندارد مانند پلی پروپیلن (PP) و حتی پلی آمید 6 (PA6) بهبود بخشند.
کامپوزیت ABM همچنین انواع پلیمرهای زیست تخریب پذیر و مبتنی بر زیستی ، از جمله اسید پلیلاکتیک (PLA) ، PLLA و پلی بوتیلن سوکسینات (PBS) را بررسی کرده است. نمودار زیر نشان می دهد که چگونه الیاف شیشه ای X4/5 می توانند عملکرد را برای رقابت با پلیمرهای تقویت شده با فیبر شیشه ای استاندارد مانند پلی پروپیلن (PP) و حتی پلی آمید 6 (PA6) بهبود بخشند.
دوام و کمپوست
اگر این کامپوزیت ها قابل تجزیه قابل تجزیه باشند ، چه مدت طول می کشد؟ "الیاف شیشه ای X4/5 ما در پنج دقیقه یا یک شب مانند شکر حل نمی شوند ، و در حالی که خواص آنها با گذشت زمان تخریب می شود ، به اندازه قابل توجه نخواهد بود." روزلینگ می گوید: "برای تخریب مؤثر ، ما به مدت زمان طولانی ، به درجه حرارت و رطوبت بالا نیاز داریم ، همانطور که در داخل بدن یا در شمع های کمپوست صنعتی یافت می شود. به عنوان مثال ، ما فنجان ها و کاسه های ساخته شده از مواد Arcbiox BSGF خود را آزمایش کردیم ، و آنها می توانند بدون از دست دادن عملکرد ، تا 200 چرخه ظرفشویی را تحمل کنند. برخی از تخریب خواص مکانیکی وجود دارد ، اما نه به جایی که لیوان ها برای استفاده ناامن هستند. "
با این حال ، این مهم است که وقتی این کامپوزیت ها در پایان عمر مفید خود دفع می شوند ، آنها نیازهای استاندارد مورد نیاز برای کمپوست را برآورده می کنند ، و ABM Composite یک سری آزمایشات را انجام داده است تا ثابت کند که این استانداردها را رعایت می کند. "مطابق با استانداردهای ISO (برای کمپوست صنعتی) ، تجزیه بیولوژیکی باید طی 6 ماه اتفاق بیفتد و طی 3 ماه/90 روز تجزیه شود." روزلینگ می گوید ، "تجزیه به معنای قرار دادن نمونه/محصول آزمایش در زیست توده یا کمپوست است. پس از 90 روز ، تکنسین زیست توده را با استفاده از الک بررسی می کند. بعد از 12 هفته ، حداقل 90 درصد از محصول باید بتوانند از یک الک 2 میلی متر × 2 میلی متر عبور کنند. "
تجزیه بیولوژیکی با سنگ زنی مواد باکره به یک پودر و اندازه گیری میزان کل CO2 منتشر شده پس از 90 روز تعیین می شود. این ارزیابی می کند که چه مقدار از محتوای کربن فرآیند کمپوست به آب ، زیست توده و CO2 تبدیل می شود. "برای گذراندن آزمون کمپوست صنعتی ، 90 درصد از 100 درصد نظری CO2 از فرآیند کمپوست (بر اساس محتوای کربن) باید حاصل شود."
Rosling می گوید ABM Composite الزامات تجزیه و تجزیه و تحلیل تجزیه و تحلیل را برآورده کرده است ، و آزمایشات نشان داده است که افزودن فیبر شیشه ای X4 آن در واقع باعث تخریب پذیری قابل تجزیه پذیری می شود (به عنوان مثال در جدول بالا مراجعه کنید) ، که به عنوان مثال فقط 78 ٪ برای ترکیب PLA تقویت نشده است. او توضیح می دهد ، "با این حال ، هنگامی که الیاف شیشه ای تخریب پذیر 30 ٪ ما اضافه شد ، تجزیه بیولوژیکی به 94 ٪ افزایش یافت ، در حالی که میزان تخریب خوب باقی مانده است."
در نتیجه ، کامپوزیت ABM نشان داده است که مواد آن می تواند به عنوان کمپوست مطابق با EN 13432 تأیید شود. آزمایشاتی که مواد آن تا به امروز به پایان رسیده است شامل ISO 14855-1 برای تجزیه و تحلیل پذیری نهایی هوازی مواد تحت شرایط کمپوست کنترل شده ، ISO 16929 برای تجزیه و تحلیل کنترل شده هوا ، Iso en en en 13432 برای مواد شیمیایی است. 13432.
CO2 در طول کمپوست آزاد شد
در طول کمپوست ، CO2 در واقع آزاد می شود ، اما برخی از آنها در خاک باقی مانده و سپس توسط گیاهان مورد استفاده قرار می گیرد. کمپوست برای ده ها سال مورد مطالعه قرار گرفته است ، هم به عنوان یک فرآیند صنعتی و هم به عنوان یک فرآیند پس از جمع آوری که CO2 کمتری را نسبت به سایر گزینه های دفع زباله آزاد می کند ، و کمپوست هنوز یک فرآیند کاهش پایبند سازگار با محیط زیست و کربن محسوب می شود.
سمیت اکوتوکس شامل آزمایش زیست توده تولید شده در طی فرآیند کمپوست و گیاهان رشد یافته با این زیست توده است. "این برای اطمینان از کمپوست این محصولات به گیاهان رو به رشد آسیب نمی رساند." روزلینگ گفت. علاوه بر این ، کامپوزیت ABM نشان داده است که مواد آن در شرایط کمپوست سازی در خانه ، نیاز به تجزیه و تحلیل بیولوژیکی را برآورده می کند ، که همچنین به 90 ٪ تجزیه و تحلیل تجزیه می شود ، اما طی یک دوره 12 ماهه ، در مقایسه با یک دوره کوتاه تر برای کمپوست صنعتی.
کاربردهای صنعتی ، تولید ، هزینه و رشد آینده
مواد ABM Composite در تعدادی از برنامه های تجاری استفاده می شود ، اما به دلیل توافق های محرمانه بودن قابل مشاهده نیست. روزلینگ می گوید: "ما مواد خود را متناسب با برنامه های کاربردی مانند فنجان ، بشقاب ، بشقاب ، کارد و چنگال و ظروف ذخیره مواد غذایی سفارش می دهیم." اخیراً ، مواد ما برای استفاده در ساخت قطعات در تاسیسات بزرگ ماشین آلات صنعتی که باید هر 2-12 هفته جایگزین شوند ، انتخاب شده اند. این شرکت ها تشخیص داده اند که با استفاده از تقویت فیبر شیشه ای X4 ما ، این قطعات مکانیکی را می توان با مقاومت مورد نیاز سایش تهیه کرد و پس از استفاده نیز قابل کمپوست است. این یک راه حل جذاب برای آینده نزدیک است زیرا این شرکت ها با چالش دیدار با مقررات جدید انتشار محیط زیست و CO2 روبرو هستند. "
روزلینگ افزود: "همچنین علاقه زیادی به استفاده از الیاف مداوم ما در انواع مختلف پارچه و غیر بافندگی برای ساخت مؤلفه های ساختاری برای صنعت ساخت و ساز وجود دارد. ما همچنین شاهد استفاده از الیاف زیست تخریب پذیر خود با PA یا PP مبتنی بر زیستی اما غیر تخریب پذیر و مواد ترموست بی اثر هستیم. "
در حال حاضر ، فایبرگلاس X4/5 از شیشه E گرانتر است ، اما حجم تولید نیز نسبتاً اندک است ، و کامپوزیت ABM در حال دنبال کردن تعدادی از فرصت ها برای گسترش برنامه ها و تسهیل سطح شیب دار تا 20،000 تن در سال با افزایش تقاضا است که این امر همچنین می تواند به کاهش هزینه ها کمک کند. با این وجود ، روزلینگ می گوید در بسیاری از موارد هزینه های مربوط به تأمین پایداری و الزامات نظارتی جدید کاملاً در نظر گرفته نشده است. در همین حال ، فوریت نجات سیاره در حال رشد است. "جامعه در حال حاضر به دنبال محصولات بیشتر مبتنی بر زیستی است." وی توضیح می دهد ، "انگیزه های زیادی برای فشار آوردن فن آوری های بازیافت به جلو وجود دارد ، جهان باید سریعتر به این امر حرکت کند و فکر می کنم جامعه فقط فشار خود را برای محصولات مبتنی بر زیستی در آینده افزایش می دهد."
LCA و مزیت پایداری
روزلینگ می گوید مواد ABM کامپوزیت باعث کاهش انتشار گازهای گلخانه ای و استفاده از انرژی غیر قابل تجدید 50-60 درصد در کیلوگرم می شود. ما از پایگاه داده ردپای محیط زیست 2.0 ، مجموعه داده های معتبر GABI و محاسبات LCA (تجزیه و تحلیل چرخه زندگی) برای محصولات ما بر اساس روش بیان شده در ISO 14040 و ISO 14044 استفاده می کنیم.
"در حال حاضر ، هنگامی که کامپوزیت ها به پایان چرخه زندگی خود می رسند ، انرژی زیادی برای سوزاندن یا زباله های کامپوزیت و پیرولیز و محصولات EOL لازم است ، و خرد کردن و کمپوست یک گزینه جذاب است و قطعاً یکی از گزاره های مهم ارزش ما است و ما نوع جدیدی از بازیافت را ارائه می دهیم." روزلینگ می گوید: "فایبرگلاس ما از اجزای معدنی طبیعی ساخته شده است که از قبل در خاک وجود دارد. بنابراین چرا اجزای کامپوزیت EOL کمپوست یا الیاف را از کامپوزیت های غیر قابل تجزیه پس از سوزاندن حل نمی کنید و از آنها به عنوان کود استفاده می کنید؟ این یک گزینه بازیافت از علاقه واقعی جهانی است. "
شرکت جدید فناوری Material Material Shanghai Orisen ، Ltd
M: +86 18683776368 (همچنین WhatsApp)
T: +86 08383990499
Email: grahamjin@jhcomposites.com
آدرس: No.398 New Green Road Xinbang Town Songjiang District ، شانگهای
زمان پست: مه -27-2024