Hvað ef glertrefjar styrktar fjölliða (GFRP) samsetningar gætu verið rotmassa í lok nýtingartíma þeirra, auk áratuga sannaðs ávinnings af þyngdartap, styrk og stífni, tæringarþol og endingu? Það, í hnotskurn, er áfrýjun tækni ABM Composite.
Lífvirkt gler, hástyrkur trefjar
Stofnað árið 2014 hefur Arctic Biomaterials OY (Tampere, Finnland) þróað lífbrjótanlegt glertrefjar úr svokölluðu lífvirku gleri, sem Ari Rosling, R & D leikstjóri hjá ABM Composite, lýsir sem „sérstökum mótun sem þróuð var á sjöunda áratugnum sem gerir kleift að rýrna við gler við lífeðlisfræðilegar aðstæður. Þegar glerið er sett inn í líkamann brotnar glerið niður í steinefnasölt, losar natríum, magnesíum, fosföt osfrv. Og skapar þannig ástand sem örvar beinvöxt. “
„Það hefur svipaða eiginleika ogAlkalílaust glertrefjar (E-gler). “ Rosling sagði: „En erfitt er að framleiða þetta lífvirka gler og draga í trefjar og fram til þessa hefur það aðeins verið notað sem duft eða kítti. Eftir því sem við vitum var ABM Composite fyrsta fyrirtækið til að búa til hástyrk glertrefjar úr því á iðnaðar mælikvarða og við notum nú þessar Arcbiox X4/5 glertrefjar til að styrkja ýmsar tegundir plastefna, þar á meðal niðurbrot fjölliða “.
Læknisfræðileg ígræðsla
Tampere-svæðið, tveimur klukkustundum norður af Helsinki, Finnlandi, hefur verið miðstöð fyrir lífrænan niðurbrotsfjölliður fyrir læknisfræðilegar umsóknir síðan 1980. Rosling lýsir, „Eitt af fyrstu ígræðslum í atvinnuskyni, sem gerðar voru með þessum efnum, var framleidd í Tampere, og það er hvernig ABM Composite byrjaði! sem er nú læknisfræðilega viðskiptasvið okkar “.
„Það eru margar niðurbrjótanlegir, lífrænir fjölliður fyrir ígræðslur.“ Hann heldur áfram, „en vélrænir eiginleikar þeirra eru langt frá náttúrulegu beini. Okkur tókst að auka þessar niðurbrjótanlegu fjölliður til að gefa ígræðslunni sama styrk og náttúrulegt bein “. Rosling tók fram að Arcbiox gler trefjar með læknisfræðilegu bekk með því að bæta við ABM getur bætt vélrænni eiginleika niðurbrjótanlegra PLLA fjölliða um 200% til 500%.
Fyrir vikið bjóða ígræðslur ABM Composite meiri afköst en ígræðslur sem gerðar eru með óskilgreindum fjölliðum, en jafnframt eru líffræðilegir og stuðla að beinmyndun og vexti. ABM Composite notar einnig sjálfvirkar staðsetningartækni trefja/strengja til að tryggja bestu trefjarstefnu, þar með talið að leggja trefjar meðfram allri lengd ígræðslunnar, auk þess að setja viðbótar trefjar á hugsanlega veika bletti.
Heimilis- og tæknilegar umsóknir
Með vaxandi læknisfræðilegum viðskiptadeild sinni viðurkennir ABM Composite að einnig er hægt að nota lífrænt og niðurbrjótanlegt fjölliður fyrir eldhúsbúnað, hnífapör og aðra heimilisvörur. „Þessar niðurbrjótanlegu fjölliður hafa venjulega lélega vélræna eiginleika samanborið við jarðolíubundið plast.“ Rosling sagði: „En við getum styrkt þessi efni með niðurbrjótanlegu glertrefjum okkar, sem gerir þau nánast að góðum valkosti við steingervinga sem byggir á atvinnuskyni fyrir fjölbreytt úrval tæknilegra nota“.
Fyrir vikið hefur ABM Composite aukið tæknilega viðskiptadeild sína, sem nú starfa 60 manns. „Við bjóðum upp á sjálfbærari lífslok (EOL) lausnir.“ Rosling segir: „Gildistillaga okkar er að setja þessar niðurbrjótanlegu samsetningar í iðnaðar rotmassa þar sem þær breytast í jarðveg.“ Hefðbundið E-gler er óvirk og mun ekki brjóta niður í þessum jarðgerðaraðstöðu.
Arcbiox trefjar samsetningar
ABM Composite hefur þróað ýmis konar arcbiox x4/5 glertrefjar fyrir samsett forrit, frástyttri trefjarog sprautu mótunarsambönd tilStöðug trefjarFyrir ferla eins og textíl og pultrusion mótun. Arcbiox BSGF sviðið sameinar niðurbrjótanlegt glertrefjar með lífrænu byggðri pólýester kvoða og er fáanlegt í almennum tæknieinkunn og Arcbiox 5 stigum sem samþykktar eru til notkunar í tengiliðum matvæla.
ABM Composite hefur einnig rannsakað margs konar niðurbrjótanlegt og lífrænt byggð fjölliður, þar með talið pólýlaktísk sýru (PLA), PLLA og pólýbútýlen succinat (PBS). Skýringarmyndin hér að neðan sýnir hvernig x4/5 glertrefjar geta bætt afköst til að keppa við venjulegar glertrefjar styrktar fjölliður eins og pólýprópýlen (PP) og jafnvel pólýamíð 6 (PA6).
ABM Composite hefur einnig rannsakað margs konar niðurbrjótanlegt og lífrænt byggð fjölliður, þar með talið pólýlaktísk sýru (PLA), PLLA og pólýbútýlen succinat (PBS). Skýringarmyndin hér að neðan sýnir hvernig x4/5 glertrefjar geta bætt afköst til að keppa við venjulegar glertrefjar styrktar fjölliður eins og pólýprópýlen (PP) og jafnvel pólýamíð 6 (PA6).
Endingu og rotmassa
Ef þessi samsett eru niðurbrjótanleg, hversu lengi munu þau endast? „X4/5 glertrefjar okkar leysast ekki upp á fimm mínútum eða á einni nóttu eins og sykur gerir og þó að eiginleikar þeirra muni brjóta niður með tímanum verður það ekki eins áberandi.“ Rosling segir: „Til að brjóta niður á áhrifaríkan hátt þurfum við hækkað hitastig og rakastig yfir langan tíma, eins og finnast in vivo eða í iðnaðar rotmassa. Til dæmis prófuðum við bolla og skálar úr Arcbiox BSGF efni okkar og þeir þoldu allt að 200 uppþvottaferli án þess að missa virkni. Það er nokkur niðurbrot vélrænna eiginleika, en ekki að því marki þar sem bollarnir eru óöruggir að nota “.
Hins vegar er mikilvægt að þegar þessum samsetningum er fargað í lok nýtingartíma þeirra uppfylla þeir stöðluðu kröfur sem þarf til að rotmassa og ABM Composite hefur framkvæmt röð prófa til að sanna að það uppfyllir þessa staðla. „Samkvæmt ISO stöðlunum (fyrir iðnaðar rotmassa) ætti niðurbrot að eiga sér stað innan 6 mánaða og niðurbrot innan 3 mánaða/90 daga“. Rosling segir: „Niðurbrot þýðir að setja prófsýni/vöru í lífmassa eða rotmassa. Eftir 90 daga skoðar tæknimaðurinn lífmassa með sigti. Eftir 12 vikur ættu að minnsta kosti 90 prósent af vörunni að geta farið í gegnum 2 mm × 2 mm sigti “.
Líffræðileg niðurbrot er ákvörðuð með því að mala meyjarefnið í duft og mæla heildarmagn CO2 sem losnar eftir 90 daga. Þetta metur hve mikið af kolefnisinnihaldi rotmassa er breytt í vatn, lífmassa og CO2. „Til að standast iðnaðar rotmassaprófið verður að ná 90 prósent af fræðilegu 100 prósent CO2 frá jarðgerðarferlinu (byggt á kolefnisinnihaldi)“.
Rosling segir að ABM Composite hafi uppfyllt kröfur um niðurbrot og niðurbrot og prófanir hafa sýnt að viðbót X4 glertrefja þess bætir í raun niðurbrotsgetu (sjá töflu hér að ofan), sem er aðeins 78% fyrir óskilgreinda PLA -blöndu, til dæmis. Hann útskýrir, „þó að 30% niðurbrjótanlegu glertrefjum okkar var bætt við, jókst niðurbrot á niðurbroti í 94% en niðurbrotshlutfallið hélst góð“.
Fyrir vikið hefur ABM Composite sýnt fram á að hægt er að staðfesta efni þess sem rotmassa samkvæmt EN 13432. Próf sem efni þess hafa liðið til þessa innihalda ISO 14855-1 fyrir loka loftháð lífræn niðurbrot á efnum við stýrðan rotmassa, ISO 16929 fyrir loftháðri niðurbrot 208 fyrir Iso Din En 13432 fyrir efnafræðilegar kröfur, og OECD 208 fyrir 208 fyrir efnafræðilegar kröfur, og OECD 208 fyrir ISO Din Ors Prófun á eituráhrifum, ISO DIN EN 13432.
CO2 sleppt við rotmassa
Við rotmassa losnar CO2 örugglega, en sumir eru áfram í jarðveginum og er síðan notað af plöntum. Rannsókn hefur verið rannsökuð í áratugi, bæði sem iðnaðarferli og sem eftir samsettunarferli sem losar minna CO2 en aðrir valkostir úrgangs og rotmassa er enn talinn umhverfisvænn og kolefnis fótspor minnkandi ferli.
Vist eituráhrif fela í sér að prófa lífmassa sem framleiddur var við rotmassa og plönturnar ræktaðar með þessum lífmassa. „Þetta er til að ganga úr skugga um að rotmassa þessar vörur skaði ekki vaxandi plöntur.“ Rosling sagði. Að auki hefur ABM Composite sýnt fram á að efni þess uppfylla kröfur um niðurbrot á niðurbroti við jarðgerðarskilyrði, sem einnig krefjast 90% niðurbrjótanlegra niðurbroti, en á 12 mánaða tímabili, samanborið við styttri tíma fyrir jarðgerð í iðnaði.
Iðnaðarforrit, framleiðslu, kostnaður og framtíðarvöxtur
Efni ABM Composite er notað í fjölda viðskiptaumsókna, en ekki er hægt að koma í ljós fleiri vegna trúnaðarsamninga. „Við pöntum efni okkar sem henta forritum eins og bolla, skálum, plötum, hnífapörum og geymsluílátum,“ segir Rosling, „en þeir eru einnig notaðir sem valkostur við jarðolíubundna plast í snyrtivörum og stórum heimilisvörum. Nú nýverið hafa efni okkar verið valin til notkunar við framleiðslu á íhlutum í stórum iðnaðarvélar sem þarf að skipta um 2-12 vikna fresti. Þessi fyrirtæki hafa viðurkennt að með því að nota X4 gler trefjarstyrkingu okkar er hægt að búa til þessa vélrænu hlutar með nauðsynlegri slitþol og eru einnig rotmassa eftir notkun. Þetta er aðlaðandi lausn fyrir nánustu framtíð þar sem þessi fyrirtæki standa frammi fyrir þeirri áskorun að uppfylla nýjar umhverfis- og CO2 losunarreglur “.
Rosling bætti við, „Það er einnig vaxandi áhugi á því að nota stöðugar trefjar okkar í mismunandi gerðum af efnum og nonwovens til að búa til burðarvirki fyrir byggingariðnaðinn. Við erum líka að sjá áhuga á að nota niðurbrjótanlegar trefjar okkar með lífrænu byggðri en ekki lífrænum PA eða PP og óvirku hitauppstreymi “.
Sem stendur er x4/5 trefjagler dýrara en E-gler, en framleiðslurúmmál eru einnig tiltölulega lítið og ABM samsett er að sækjast eftir fjölda tækifæra til að auka forrit og auðvelda upp á 20.000 tonn/ár eftir því sem eftirspurnin vex, sem gæti einnig hjálpað til við að draga úr kostnaði. Engu að síður segir Rosling að í mörgum tilvikum hafi ekki verið fjallað að fullu að fullu kostnað sem fylgir því að uppfylla sjálfbærni og nýjar reglugerðarkröfur. Á meðan eykst brýnt að spara jörðina. „Samfélagið er nú þegar að þrýsta á um fleiri lífrænu vörur.“ Hann útskýrir, „Það eru mikið af hvata til að ýta endurvinnslutækni áfram, heimurinn þarf að fara hraðar á þessu og ég held að samfélagið muni aðeins auka þrýsting sitt á lífrænu vörur í framtíðinni“.
LCA og sjálfbærni kostur
Rosling segir að efni ABM Composite dragi úr losun gróðurhúsalofttegunda og notkun ekki endurnýjanlegrar orku um 50-60 prósent á hvert kíló. „Við notum umhverfis fótspor gagnagrunninn 2.0, viðurkennda GABI gagnapakkann og LCA (Life Cycle Analysis) fyrir vörur okkar byggðar á aðferðafræðinni sem lýst er í ISO 14040 og ISO 14044 ″.
„Eins og er, þegar samsetningar ná lok lífsferils síns, er mikil orka nauðsynleg til að brenna eða pyrolyse samsett úrgang og EOL vörur, og tæta og rotmassa er aðlaðandi valkostur og það er örugglega ein af þeim tillögum sem við bjóðum upp á og við erum að veita nýja tegund endurvinnslu.“ Rosling segir: „Trefjaglerið okkar er búið til úr náttúrulegum steinefnaíhlutum sem eru þegar til staðar í jarðveginum. Svo hvers vegna ekki rotmassa EOL samsettir íhlutir, eða leysa trefjar frá óbrjótanlegum samsetningum eftir brennslu og nota þær sem áburð? Þetta er endurvinnslukostur með raunverulegan alþjóðlegan áhuga “.
Shanghai Orisen New Material Technology Co., Ltd
M: +86 18683776368 (einnig WhatsApp)
T: +86 08383990499
Email: grahamjin@jhcomposites.com
Heimilisfang: Nr.398 New Green Road Xinbang Town Songjiang District, Shanghai
Post Time: maí-27-2024