ბიო-აბსორბციული და დეგრადირებადი მინაბოჭკოვანი, კომპოსტირებადი კომპოზიციური ნაწილები —— ინდუსტრიის სიახლეები

რა მოხდება, თუ მინის ბოჭკოვანი რკინა პოლიმერის (GFRP) კომპოზიციები შეიძლება კომპოსტირებული იყოს მათი სასარგებლო სიცოცხლის ბოლოს, გარდა ამისა, წონის შემცირების, სიმტკიცისა და სიმძიმის, კოროზიის წინააღმდეგობის და გამძლეობის ათწლეულების განმავლობაში დადასტურებული სარგებელი ათწლეულების განმავლობაში? მოკლედ რომ ვთქვათ, არის ABM კომპოზიტის ტექნოლოგიის მიმართვა.

ბიოაქტიური მინა, მაღალი სიძლიერის ბოჭკოები

დაარსდა 2014 წელს, არქტიკულმა ბიომასალებმა OY (ტამპერი, ფინეთი) შეიმუშავა ე.წ. ბიოაქტიური შუშისგან დამზადებული ბიოდეგრადირებადი მინის ბოჭკოვანი, რომელსაც ABM Composite- ის R&D დირექტორი არი როსლინგი აღწერს, როგორც ”სპეციალურ ფორმულირებას, რომელიც განვითარებულია 1960-იან წლებში, რომელიც საშუალებას აძლევს შუშას ფიზიოლოგიური პირობებით. სხეულში შესვლისას, მინის იშლება მის შემადგენელ მინერალურ მარილებში, ათავისუფლებს ნატრიუმს, მაგნიუმს, ფოსფატებს და ა.შ., რითაც ქმნის მდგომარეობას, რომელიც ასტიმულირებს ძვლის ზრდას. ”

”მას აქვს მსგავსი თვისებებიტუტე უფასო მინის ბოჭკოვანი (E- მინის). ” როსლინგმა თქვა: ”მაგრამ ეს ბიოაქტიური მინა რთულია ბოჭკოების წარმოება და დახატვა, და ამ დრომდე იგი მხოლოდ ფხვნილის ან ფუტკრის სახით გამოიყენეს. რამდენადაც ჩვენ ვიცით, ABM Composite იყო პირველი კომპანია, რომელმაც მისგან მაღალი სიმძლავრის მინის ბოჭკოები გამოიმუშავა სამრეწველო მასშტაბით, და ჩვენ ახლა ვიყენებთ ამ ArcBiox X4/5 მინის ბოჭკოებს, რათა გავაძლიეროთ პლასტმასის სხვადასხვა ტიპები, მათ შორის ბიოდეგრადირებადი პოლიმერები. ”

სამედიცინო იმპლანტანტები

ტამპერის რეგიონი, ფინეთის ჰელსინკის ჩრდილოეთით, ორი საათის განმავლობაში, იყო ბიოზე დაფუძნებული ბიოდეგრადირებადი პოლიმერების ცენტრი სამედიცინო პროგრამებისთვის 1980-იანი წლებიდან. როსლინგი აღწერს, ”ამ მასალებით დამზადებული კომერციულად ხელმისაწვდომი იმპლანტანტები წარმოიქმნა ტამპერში და ასე დაიწყო ABM Composite- მა! რომელიც ახლა ჩვენი სამედიცინო ბიზნესის განყოფილებაა ”.

”არსებობს მრავალი ბიოდეგრადირებადი, ბიოაბსორბირებული პოლიმერი იმპლანტანტებისთვის.” იგი აგრძელებს: ”მაგრამ მათი მექანიკური თვისებები შორს არის ბუნებრივი ძვლისგან. ჩვენ შევძელით გავაუმჯობესოთ ეს ბიოდეგრადირებადი პოლიმერები, რათა იმპლანტმა მიეცა იგივე ძალა, როგორც ბუნებრივი ძვალი ”. როსლინგმა აღნიშნა, რომ სამედიცინო კლასის ArcBiox მინის ბოჭკოები, ABM– ის დამატებით, შეუძლია გააუმჯობესოს ბიოდეგრადირებადი PLLA პოლიმერების მექანიკური თვისებები 200% –დან 500% –მდე.

შედეგად, ABM Composite– ის იმპლანტანტები გთავაზობთ უფრო მეტ შესრულებას, ვიდრე იმპლანტანტები, რომლებიც დამზადებულია არაინფიცირებული პოლიმერებით, ამასთანავე ბიოაბსორბირდება და ხელს უწყობს ძვლის ფორმირებას და ზრდას. ABM Composite ასევე იყენებს ავტომატური ბოჭკოვანი/ძაფის განთავსების ტექნიკას, რათა უზრუნველყოს ბოჭკოვანი ორიენტაცია, მათ შორის იმპლანტის მთელ სიგრძეზე ბოჭკოების განლაგება, აგრეთვე დამატებითი ბოჭკოების განთავსება პოტენციურად სუსტი წერტილებში.

საყოფაცხოვრებო და ტექნიკური პროგრამები

მისი მზარდი სამედიცინო ბიზნესის ერთეულით, ABM Composite აღიარებს, რომ ბიოზე დაფუძნებული და ბიოდეგრადირებადი პოლიმერები ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას სამზარეულოს, დანაჩანგლისა და სხვა საყოფაცხოვრებო ნივთებისთვის. ”ამ ბიოდეგრადირებად პოლიმერებს, როგორც წესი, აქვთ ცუდი მექანიკური თვისებები ნავთობზე დაფუძნებულ პლასტმასებთან შედარებით.” როსლინგმა თქვა: ”მაგრამ ჩვენ შეგვიძლია გავაძლიეროთ ეს მასალები ჩვენი ბიოდეგრადირებადი მინის ბოჭკოებით, რაც მათ პრაქტიკულად კარგი ალტერნატივაა წიაღისეული კომერციული პლასტმასისთვის, ტექნიკური პროგრამების ფართო სპექტრისთვის”.

შედეგად, ABM Composite- მა გაზარდა თავისი ტექნიკური ბიზნესის ერთეული, რომელშიც ახლა 60 ადამიანია დასაქმებული. ”ჩვენ გთავაზობთ სიცოცხლის ბოლომდე მდგრად (EOL) გადაწყვეტილებებს.” როსლინგი ამბობს: ”ჩვენი ღირებულების წინადადებაა ამ ბიოდეგრადირებადი კომპოზიციების განთავსება სამრეწველო კომპოსტირების ოპერაციებში, სადაც ისინი ნიადაგად იქცევიან.” ტრადიციული ელექტრონული მინის ინერტული და ამ კომპოსტირების ობიექტებში არ გადაგვარდება.

Arcbiox ბოჭკოვანი კომპოზიციები

ABM კომპოზიტმა შეიმუშავა ArcBiox X4/5 მინის ბოჭკოების სხვადასხვა ფორმები კომპოზიციური პროგრამებისთვის,მოკლევადიანი ბოჭკოებიდა ინექციის ჩამოსხმის ნაერთებიუწყვეტი ბოჭკოებიისეთი პროცესებისთვის, როგორიცაა ტექსტილი და პულტროზიის ჩამოსხმა. ArcBiox BSGF დიაპაზონი აერთიანებს ბიოდეგრადირებადი მინის ბოჭკოებს ბიოზე დაფუძნებული პოლიესტერის ფისებით და ხელმისაწვდომია ზოგადი ტექნოლოგიების კლასებში და ArcBiox 5 კლასებში, რომლებიც დამტკიცებულია კვების საკონტაქტო პროგრამებში გამოყენებისთვის.

ABM Composite- მა ასევე გამოიკვლია მრავალფეროვანი ბიოდეგრადირებადი და ბიოზე დაფუძნებული პოლიმერები, მათ შორის პოლილაქტური მჟავა (PLA), PLLA და პოლიბუტილენის საქცინატი (PBS). ქვემოთ მოყვანილი დიაგრამა გვიჩვენებს, თუ როგორ შეიძლება X4/5 მინის ბოჭკოებმა გააუმჯობესონ შესრულება, კონკურენციას გაუწიონ შუშის ბოჭკოს გამაგრებულ პოლიმერებს, როგორიცაა პოლიპროპილენი (PP) და თუნდაც პოლიამიდ 6 (PA6).

ABM Composite- მა ასევე გამოიკვლია მრავალფეროვანი ბიოდეგრადირებადი და ბიოზე დაფუძნებული პოლიმერები, მათ შორის პოლილაქტური მჟავა (PLA), PLLA და პოლიბუტილენის საქცინატი (PBS). ქვემოთ მოყვანილი დიაგრამა გვიჩვენებს, თუ როგორ შეიძლება X4/5 მინის ბოჭკოებმა გააუმჯობესონ შესრულება, კონკურენციას გაუწიონ შუშის ბოჭკოს გამაგრებულ პოლიმერებს, როგორიცაა პოლიპროპილენი (PP) და თუნდაც პოლიამიდ 6 (PA6).

გამძლეობა და კომპოსტირება

თუ ეს კომპოზიციები ბიოდეგრადირებადია, რამდენ ხანს გაგრძელდება ისინი? ”ჩვენი X4/5 მინის ბოჭკოები არ იხსნება ხუთ წუთში ან ღამით, როგორც შაქარი, და სანამ მათი თვისებები დროთა განმავლობაში დეგროგიზდება, ეს არ იქნება შესამჩნევი.” ამბობს როსლინგი, ”ეფექტურად გადაგვარება, ჩვენ გვჭირდება ამაღლებული ტემპერატურა და ტენიანობა გრძელი პერიოდის განმავლობაში, როგორც ნაპოვნია in vivo ან სამრეწველო კომპოსტის მილები. მაგალითად, ჩვენ შევამოწმეთ თასები და თასები, რომლებიც დამზადებულია ჩვენი Arcbiox BSGF მასალისგან, და მათ შეეძლოთ გაუძლოს 200 - მდე ჭურჭლის სარეცხი ციკლს, ფუნქციონირების დაკარგვის გარეშე. არსებობს მექანიკური თვისებების გარკვეული დეგრადაცია, მაგრამ არა იმ წერტილამდე, სადაც თასები არ არის უსაფრთხო გამოყენება ”.

ამასთან, მნიშვნელოვანია, რომ როდესაც ეს კომპოზიციები განკარგავს მათი სასარგებლო სიცოცხლის ბოლოს, ისინი აკმაყოფილებენ კომპოსტირებისთვის საჭირო სტანდარტულ მოთხოვნებს, ხოლო ABM Composite- მა ჩაატარა ტესტების სერია, რათა დაადასტუროს, რომ იგი აკმაყოფილებს ამ სტანდარტებს. ”ISO სტანდარტების თანახმად (სამრეწველო კომპოსტირებისთვის), ბიოდეგრადირება უნდა მოხდეს 6 თვის განმავლობაში, ხოლო დაშლა 3 თვის განმავლობაში/90 დღის განმავლობაში”. როსლინგი ამბობს: ”დაშლა ნიშნავს ტესტის ნიმუშის/პროდუქტის ბიომასის ან კომპოსტის განთავსებას. 90 დღის შემდეგ, ტექნიკოსი იკვლევს ბიომასის გამოყენებით sieve. 12 კვირის შემდეგ, პროდუქტის მინიმუმ 90 პროცენტს უნდა შეეძლოს გაიაროს 2 მმ × 2 მმ.

ბიოდეგრადირება განისაზღვრება ქალწულის მასალის ფხვნილში გახვევით და 90 დღის შემდეგ გამოშვებული CO2- ის მთლიანი რაოდენობით გაზომვით. ეს აფასებს, თუ რამდენი ნახშირბადის შემცველობა კომპოსტირების პროცესის წყალში, ბიომასა და CO2- ში გარდაიქმნება. ”სამრეწველო კომპოსტირების ტესტის ჩასატარებლად, უნდა მიიღოთ კომპოსტირების პროცესის თეორიული 100 პროცენტიანი CO2- ის 90 პროცენტი (ნახშირბადის შემცველობიდან გამომდინარე)”.

როსლინგმა თქვა, რომ ABM კომპოზიტმა დააკმაყოფილა დაშლისა და ბიოდეგრადირების მოთხოვნები, ხოლო ტესტებმა აჩვენა, რომ მისი X4 მინის ბოჭკოს დამატება რეალურად აუმჯობესებს ბიოდეგრადობას (იხ იგი განმარტავს, ”თუმცა, როდესაც ჩვენი 30% ბიოდეგრადირებადი მინის ბოჭკოები დაემატა, ბიოდეგრადირება გაიზარდა 94% -მდე, ხოლო დეგრადაციის მაჩვენებლები კარგი იყო”.

შედეგად, ABM Composite- მა აჩვენა, რომ მისი მასალები შეიძლება დამოწმებული იყოს კომპოსტირებადი, EN 13432 შესაბამისად. ტესტები, რომ მისი მასალები დღემდე გაიარეს, მოიცავს ISO 14855-1 მასალების საბოლოო აერობული ბიოდეგრადირების კონტროლირებადი კომპოსტირების პირობებში, ISO 16929– სთვის, Aerobic– ის კონტროლირებადი დეკომპოზიციის, ISO DIN– ისთვის, და ფიტოტოქსიურობის ტესტირება, ISO DIN EN 13432.

CO2 გამოვიდა კომპოსტირების დროს

კომპოსტირების დროს, CO2 მართლაც გაათავისუფლეს, მაგრამ ზოგი რჩება ნიადაგში და შემდეგ გამოიყენება მცენარეებით. კომპოსტირება შეისწავლეს ათწლეულების განმავლობაში, როგორც სამრეწველო პროცესად, ასევე როგორც შემდგომი კომპოსტირების პროცესი, რომელიც ათავისუფლებს უფრო ნაკლებ CO2- ს, ვიდრე სხვა ნარჩენების განკარგვის ალტერნატივები, ხოლო კომპოსტირება კვლავ განიხილება ეკოლოგიურად და ნახშირბადის ნაკვალევის შემცირების პროცესად.

ეკოტოქსიკურობა გულისხმობს კომპოსტირების პროცესში წარმოებული ბიომასის ტესტირებას და ამ ბიომასის მიერ მოზრდილ მცენარეებს. ”ეს უნდა დარწმუნდეთ, რომ ამ პროდუქტების კომპოსტირება არ ზიანს აყენებს მზარდ მცენარეებს.” თქვა როსლინგმა. გარდა ამისა, ABM Composite- მა აჩვენა, რომ მისი მასალები აკმაყოფილებს ბიოდეგრადირების მოთხოვნებს სახლის კომპოსტირების პირობებში, რაც ასევე მოითხოვს 90% ბიოდეგრადირებას, მაგრამ 12 თვიანი პერიოდის განმავლობაში, სამრეწველო კომპოსტირების უფრო მოკლე პერიოდთან შედარებით.

სამრეწველო პროგრამები, წარმოება, ხარჯები და მომავალი ზრდა

ABM Composite– ის მასალები გამოიყენება უამრავ კომერციულ პროგრამაში, მაგრამ უფრო მეტი ვერ გამოვლინდება კონფიდენციალურობის ხელშეკრულებების გამო. ”ჩვენ ჩვენს მასალებს ვაძლევთ, რომ შეესაბამებოდეს პროგრამებს, როგორიცაა თასები, სავარძლები, ფირფიტები, დანაჩანგალი და საკვების შესანახი კონტეინერები,”-ამბობს როსლინგი, ”მაგრამ ისინი ასევე გამოიყენება როგორც ნავთობზე დაფუძნებული პლასტმასის ალტერნატივა კოსმეტიკურ კონტეინერებში და საყოფაცხოვრებო ნივთებში. ახლახან, ჩვენი მასალები შეირჩა კომპონენტების წარმოებაში დიდ სამრეწველო მანქანების ინსტალაციებში, რომლებიც უნდა შეიცვალოს ყოველ 2-12 კვირაში. ამ კომპანიებმა აღიარეს, რომ ჩვენი X4 მინის ბოჭკოვანი გამაგრების გამოყენებით, ეს მექანიკური ნაწილები შეიძლება გაკეთდეს საჭირო აცვიათ წინააღმდეგობით და ასევე კომპოსტირდება გამოყენების შემდეგ. ეს უახლოეს მომავალში მიმზიდველი გამოსავალია, რადგან ამ კომპანიებს წინაშე დგას ახალი გარემოსდაცვითი და CO2 ემისიების რეგულაციების დაკმაყოფილების გამოწვევა. ”

როსლინგმა დასძინა, ”ასევე იზრდება ინტერესი ჩვენი უწყვეტი ბოჭკოების სხვადასხვა ტიპის ქსოვილებში და არაინფორმაციებში, რათა სტრუქტურული კომპონენტები შექმნან სამშენებლო ინდუსტრიისთვის. ჩვენ ასევე ვხედავთ ინტერესს, რომ გამოიყენოთ ჩვენი ბიოდეგრადირებადი ბოჭკოები ბიოზე დაფუძნებული, მაგრამ არა ბიოდეგრადირებადი PA ან PP და ინერტული თერმოსეტის მასალებით ”.

დღეისათვის, X4/5 ბოჭკოვანი ფიბერკას უფრო ძვირია, ვიდრე ელექტრონული მინის, მაგრამ წარმოების მოცულობა ასევე შედარებით მცირეა, ხოლო ABM Composite აგრძელებს უამრავ შესაძლებლობას პროგრამების გაფართოების მიზნით და ხელი შეუწყოს წელიწადში 20,000 ტონამდე/წელიწადში, რაც იზრდება, რაც ასევე შეიძლება დაეხმაროს ხარჯების შემცირებას. ასეც რომ იყოს, როსლინგი ამბობს, რომ ხშირ შემთხვევაში, ხარჯები, რომლებიც დაკავშირებულია მდგრადობასთან და მარეგულირებელი ახალი მოთხოვნების შესრულებასთან, სრულად არ იქნა განხილული. იმავდროულად, პლანეტის გადარჩენის გადაუდებლობა იზრდება. ”საზოგადოება უკვე ცდილობს უფრო ბიოზე დაფუძნებულ პროდუქტებს.” იგი განმარტავს, ”არსებობს უამრავი სტიმულირება, რომ ხელი შეუწყოს გადამუშავების ტექნოლოგიებს წინ, მსოფლიოს ამაზე უფრო სწრაფად გადაადგილება სჭირდება და ვფიქრობ, რომ საზოგადოება მომავალში მხოლოდ გაზრდის ბიოზე დაფუძნებულ პროდუქტებზე ძალისხმევას”.

LCA და მდგრადობის უპირატესობა

როსლინგი ამბობს, რომ ABM კომპოზიტის მასალები ამცირებს სათბურის გაზების ემისიას და განახლებადი ენერგიის გამოყენებას 50-60 პროცენტით კილოგრამზე. ”ჩვენ ვიყენებთ გარემოსდაცვითი ნაკვალევის მონაცემთა ბაზას 2.0, აკრედიტირებული GABI მონაცემთა ბაზისა და LCA (სასიცოცხლო ციკლის ანალიზით) გამოთვლებით ჩვენი პროდუქტებისთვის, ISO 14040 და ISO 14044- ში ასახული მეთოდოლოგიის საფუძველზე.

”ამჟამად, როდესაც კომპოზიციები მიაღწევენ თავიანთი სასიცოცხლო ციკლის დასრულებას, დიდი ენერგიაა საჭირო კომპოზიციური ნარჩენების და Pyrolyse ნარჩენებისა და EOL პროდუქტების შესანახად ან შესანარჩუნებლად, ხოლო გახეხვა და კომპოსტირება მიმზიდველი ვარიანტია. ეს ნამდვილად ერთ -ერთი მთავარი ღირებულების წინადადებაა, რომელსაც ჩვენ გთავაზობთ და ჩვენ გთავაზობთ რეციკლირების ახალ ტიპს.” როსლინგი ამბობს: ”ჩვენი ბოჭკოვანი დამზადებულია ბუნებრივი მინერალური კომპონენტებისგან, რომლებიც უკვე გვხვდება ნიადაგში. რატომ არ არის კომპოსტირებული EOL კომპოზიციური კომპონენტები, ან დაასხით ბოჭკოები არასამთავრობო დეგრადირებადი კომპოზიციებისგან, ჩასვლის შემდეგ და გამოიყენეთ ისინი სასუქად? ეს არის რეალური გლობალური ინტერესის გადამუშავების ვარიანტი ”.

Shanghai Orisen New Material Technology Co., შპს
M: +86 18683776368 (ასევე WhatsApp)
T: +86 08383990499
Email: grahamjin@jhcomposites.com
მისამართი: .398 ახალი მწვანე გზა Xinbang Town Songjiang District, Shanghai