O kas, jei stiklo pluošto sustiprinto polimero (GFRP) kompozitų gali būti kompostuojami jų naudingo tarnavimo pabaigoje, be to, dešimtmečių įrodyta svorio mažinimo, stiprumo ir standumo, atsparumo korozijai ir ilgaamžiškumui naudos? Trumpai tariant, tai yra „ABM Composite“ technologijos patrauklumas.
Bioaktyvus stiklas, didelio stiprumo pluoštai
Įkurta 2014 m., „Arctic Biomaterials OY“ (Tampere, Suomija) sukūrė biologiškai skaidomą stiklo pluoštą, pagamintą iš vadinamojo bioaktyvaus stiklo, kurį ARI Rosling, ABM kompozicijos tyrimų ir plėtros direktorius, apibūdina kaip „specialią kompoziciją, sukurtą septintajame 1960 m., Kuris leidžiantis taupyti fizines sąlygas. Įvedus į organizmą, stiklas suskaidomas į jo sudedamąsias mineralines druskas, išleisdamas natrį, magnį, fosfatus ir kt., Taip sukuriant būklę, skatinančią kaulų augimą “.
„Jis turi panašias savybes kaipStiklo pluoštas be šarmų (e-stiklas)“. Rosling sakė: „Tačiau šį bioaktyvų stiklą sunku gaminti ir piešti į pluoštus, ir iki šiol jis buvo naudojamas tik kaip milteliai ar glaistai. Kiek mes žinome, „ABM Composite“ buvo pirmoji kompanija, kuri pramoniniu mastu pagamino didelio stiprumo stiklo pluoštus, ir mes dabar naudojame šiuos „Arcbiox X4/5“ stiklo pluoštus, kad sustiprintume įvairių tipų plastikus, įskaitant biologiškai skaidomus polimerus “.
Medicininiai implantai
Tampere regionas, per dvi valandas į šiaurę nuo Helsinkio, Suomija, nuo 1980 m. Buvo biologiškai skaidžių polimerų, skirtų medicininėms reikmėms, centras. Rosling aprašo: „Vienas iš pirmųjų komerciškai prieinamų implantų, pagamintų iš šių medžiagų, buvo pagamintas Tampere, ir štai kaip ABM kompozitas pradėjo savo veiklą! kuris dabar yra mūsų medicinos verslo padalinys “.
„Yra daugybė biologiškai skaidžių, bioabsorbuojamų implantų polimerų.“ Jis tęsia: „Tačiau jų mechaninės savybės toli gražu nėra natūralus kaulas. Mes sugebėjome sustiprinti šiuos biologiškai skaidomus polimerus, kad implantas būtų toks pat stiprumas kaip natūralus kaulas “. Rosling pažymėjo, kad medicininės klasės „ArcBiox“ stiklo pluoštai pridedant ABM, gali pagerinti biologiškai skaidžių PLLA polimerų mechanines savybes nuo 200% iki 500%.
Dėl to „ABM Composite“ implantai pasižymi didesniu našumu nei implantai, pagaminti iš nesutvirtintų polimerų, kartu yra bioabsorbuojami ir skatinantys kaulų susidarymą bei augimą. ABM kompozicija taip pat naudoja automatinius pluošto/sruogų išdėstymo metodus, kad užtikrintų optimalią pluošto orientaciją, įskaitant pluoštų klojimą per visą implanto ilgį, taip pat padėkite papildomus pluoštus potencialiai silpnose vietose.
Namų ūkio ir techninės programos
Augantis medicinos verslo skyrius, „ABM Composite“ pripažįsta, kad biologiškai ir biologiškai skaidomi polimerai taip pat gali būti naudojami virtuvės reikmenims, stalo įrankiams ir kitoms namų apyvokos daiktams. „Šie biologiškai skaidūs polimerai paprastai turi blogas mechanines savybes, palyginti su naftos pagrindu pagamintu plastiku“. Rosling sakė: „Bet mes galime sustiprinti šias medžiagas savo biologiškai skaidomais stiklo pluoštais, todėl jos yra praktiškai gera alternatyva iškastinių komercinių plastikų plastikams įvairiems techniniams pritaikymams“.
Dėl to „ABM Composite“ padidino savo techninio verslo padalinį, kuriame dabar dirba 60 žmonių. „Mes siūlome tvaresnius gyvenimo pabaigos (EOL) sprendimus“. Rosling sako: „Mūsų pasiūlymas vertinti yra sudėti šiuos biologiškai skaidžius kompozitus į pramonines kompostavimo operacijas, kur jos virsta dirvožemiu“. Tradicinis e-stiklas yra inertiškas ir šiose kompostavimo įrenginiuose nesugeba.
„Arcbiox“ pluošto kompozitai
ABM kompozicija sukūrė įvairias „Arcbiox X4/5“ stiklo pluoštų formas kompozicinėms reikmėms, ištrumpai supjaustyti pluoštaiir injekcijos formavimo junginiai įištisiniai pluoštaiProcesams, tokiems kaip tekstilės ir pultracijos liejimas. „ArcBiox BSGF“ diapazonas sujungia biologiškai skaidomus stiklo pluoštus su biologinėmis poliesterio dervomis ir yra prieinamas bendrųjų technologijų klasėse ir „Arcbiox“ 5 klasių, patvirtintų naudoti kontaktiniuose maiste.
ABM kompozitas taip pat ištyrė įvairius biologiškai skaidomus ir biologiškai pagrįstus polimerus, įskaitant polilaktinės rūgšties (PLA), PLLA ir polibutileno sukcinatą (PBS). Žemiau esančioje diagramoje parodyta, kaip x4/5 stiklo pluoštai gali pagerinti našumą, kad konkuruotų su standartiniais stiklo pluošto sustiprintais polimerais, tokiais kaip polipropilenas (PP) ir net 6 poliamidas (PA6).
ABM kompozitas taip pat ištyrė įvairius biologiškai skaidomus ir biologiškai pagrįstus polimerus, įskaitant polilaktinės rūgšties (PLA), PLLA ir polibutileno sukcinatą (PBS). Žemiau esančioje diagramoje parodyta, kaip x4/5 stiklo pluoštai gali pagerinti našumą, kad konkuruotų su standartiniais stiklo pluošto sustiprintais polimerais, tokiais kaip polipropilenas (PP) ir net 6 poliamidas (PA6).
Patvarumas ir kompostacija
Jei šie kompozitai yra biologiškai skaidūs, kiek laiko jie truks? „Mūsų x4/5 stiklo pluoštai neištirpsta per penkias minutes ar per naktį, kaip tai daro cukrus, ir nors jų savybės laikui bėgant skaidys, ji nebus tokia pastebima“. Sako Rosling'as: „Norėdami efektyviai skaidyti, mums reikia aukštesnės temperatūros ir drėgmės per ilgą laiką, kaip nustatyta in vivo ar pramoniniuose komposto polėse. Pavyzdžiui, mes išbandėme puodelius ir dubenėlius, pagamintus iš mūsų „Arcbiox BSGF“ medžiagos, ir jie galėjo atlaikyti iki 200 indų plovimo ciklų nepraranddami funkcionalumo. Yra tam tikras mechaninių savybių pablogėjimas, bet ne tiek, kad puodelius nėra saugūs “.
Vis dėlto svarbu, kad kai šie kompozitai bus sunaikinti jų naudingo tarnavimo pabaigoje, jie atitinka standartinius kompostavimo reikalavimus, o „ABM Composite“ atliko daugybę testų, kad įrodytų, jog atitinka šiuos standartus. „Remiantis ISO standartais (pramoniniam kompostavimui), biologinis skaidymas turėtų vykti per 6 mėnesius ir skaidyti per 3 mėnesius/90 dienų“. Rosling sako: „Skilimas reiškia bandymo mėginio/produkto įdėjimą į biomasę ar kompostą. Po 90 dienų technikas apžiūri biomasę naudodamas sietą. Po 12 savaičių mažiausiai 90 procentų produkto turėtų turėti galimybę praeiti per 2 mm × 2 mm sietą “.
Biologiškai skaidymas nustatomas šlifuojant nekaltą medžiagą į miltelius ir išmatuojant bendrą CO2 kiekį, išsiskiriantį po 90 dienų. Tai įvertina, kiek kompostavimo proceso anglies kiekis paverčiamas vandeniu, biomasė ir CO2. „Norint išlaikyti pramoninį kompostavimo testą, reikia pasiekti 90 procentų teorinio 100 proc. CO2 CO2 iš kompostavimo proceso (atsižvelgiant į anglies kiekį)“.
„Rosling“ sako, kad ABM kompozitas atitiko skilimo ir biologinio skaidymo reikalavimus, o testai parodė, kad pridedant X4 stiklo pluoštą iš tikrųjų pagerėja biologiškai skaidomumas (žr. Lentelę aukščiau), tai yra tik 78%, pavyzdžiui, neatsitikinėjamam PLA mišiniui. Jis paaiškina: „Tačiau kai buvo pridėta 30% biologiškai skaidžių stiklo pluoštų, biologiškai skaidymas padidėjo iki 94%, o skilimo greitis išliko geras“.
Dėl to „ABM Composite“ parodė, kad jos medžiagos gali būti sertifikuotos kaip kompostuojamos pagal EN 13432. ISO DIN EN 13432.
CO2, išleistas kompostuojant
Kompostavimo metu CO2 iš tikrųjų išsiskiria, tačiau kai kurie lieka dirvožemyje, o vėliau jį naudoja augalai. Kompostavimas buvo tiriamas dešimtmečius tiek kaip pramoninis procesas, tiek kaip po komposto procesas, kuris išleidžia mažiau CO2 nei kitos atliekų šalinimo alternatyvos, o kompostavimas vis dar laikomas ekologišku ir anglies pėdsakų mažinimo procesu.
Ekotoksiškumas apima biomasės, pagamintos kompostavimo proceso metu, ir augalų, auginamų su šia biomasė, patikrinimą. „Tai siekia įsitikinti, kad šių produktų kompostavimas nepakenkia augančioms augalams“. - pasakė Roslingas. Be to, „ABM Composite“ parodė, kad jos medžiagos atitinka biologinio skaidymo reikalavimus namų kompostavimo sąlygomis, kurioms taip pat reikia 90% biologinio skaidymo, tačiau per 12 mėnesių laikotarpį, palyginti su trumpesniu pramoninio komposto laikotarpiu.
Pramoninės programos, gamyba, išlaidos ir ateities augimas
„ABM Composite“ medžiaga naudojama daugelyje komercinių programų, tačiau daugiau negalima atskleisti dėl konfidencialumo susitarimų. „Mes užsisakome savo medžiagas, kad tiktų tokias programas kaip puodeliai, lėkštės, lėkštės, stalo įrankiai ir maisto laikymo konteineriai“,-sako Rosling, „tačiau jie taip pat naudojami kaip alternatyva naftos plastikams kosmetiniuose konteineriuose ir dideliuose namų apyvokos daiktuose. Visai neseniai mūsų medžiagos buvo pasirinktos naudoti gaminant komponentus didelėse pramoninės mašinos įrenginiuose, kuriuos reikia pakeisti kas 2–12 savaičių. Šios įmonės pripažino, kad naudodamos mūsų X4 stiklo pluošto armatūrą, šias mechanines dalis galima gaminti su reikiamu atsparumu dilimui ir taip pat yra kompostuojamos po naudojimo. Tai yra patrauklus sprendimas artimiausioje ateityje, nes šios įmonės susiduria su iššūkiu priimti naujas aplinkos ir CO2 išmetamųjų teršalų taisykles “.
„Rosling“ pridūrė: „Taip pat vis labiau domina mūsų nuolatinius pluoštus įvairių rūšių audiniais ir neaustiniais, kad būtų konstrukciniai komponentai statybų pramonei. Mes taip pat matome susidomėjimą savo biologiškai skaidomais pluoštais naudoti su biologiniais, bet ne biologiškai skaidomomis PA arba PP ir inertinėmis termoreaktinėmis medžiagomis “.
Šiuo metu „X4/5“ stiklo pluoštas yra brangesnis nei „E-Glass“, tačiau gamybos apimtys taip pat yra palyginti nedidelės, o „ABM Composite“ siekia daugybės galimybių išplėsti programas ir palengvinti padidėjimą iki 20 000 tonų per metus, augant paklausai, o tai taip pat galėtų padėti sumažinti išlaidas. Nepaisant to, Rosling sako, kad daugeliu atvejų išlaidos, susijusios su tvarumo įvykdymu ir naujais reguliavimo reikalavimais, nebuvo iki galo svarstomos. Tuo tarpu auga skubumas taupyti planetą. „Visuomenė jau reikalauja daugiau biologinių produktų.“ Jis paaiškina: „Yra daug paskatų, kad perdirbimo technologijos būtų nukreiptos į priekį, pasaulis turi greičiau judėti tuo ir aš manau, kad visuomenė tik padidins savo biologinių produktų postūmį ateityje“.
LCA ir tvarumo pranašumas
„Rosling“ sako, kad „ABM Composite“ medžiagos sumažina šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimą ir neatsinaujinančios energijos sunaudojimą 50–60 procentų už kilogramą. „Mes naudojame mūsų gaminių akredituotą„ GABI “duomenų rinkinį, akredituotą GABI duomenų rinkinį ir LCA (gyvenimo ciklo analizę) skaičiavimus, remiantis metodika, išdėstyta ISO 14040 ir ISO 14044 ″.
„Šiuo metu, kai kompozitai pasiekia savo gyvenimo ciklo pabaigą, reikia daug energijos, norint sudeginti ar pirolizių kompozicines atliekas ir EOL produktus, o smulkinimas ir kompostavimas yra patrauklus pasirinkimas, ir tai tikrai yra vienas iš pagrindinių mūsų siūlomų vertės pasiūlymų, ir mes teikiame naują tipo perdirbimą.“ Rosling sako: „Mūsų stiklo pluoštas yra pagamintas iš natūralių mineralinių komponentų, kurie jau yra dirvožemyje. Taigi kodėl gi ne komposuoti kompozitinius komponentus ar ištirpinti pluoštus iš neskaidomų kompozitų po deginimo ir naudoti juos kaip trąšas? Tai yra realaus pasaulinio susidomėjimo perdirbimo galimybė “.
„Shanghai Orisen New Material Technology Co., Ltd“
M: +86 18683776368 (taip pat „WhatsApp“)
T: +86 08383990499
Email: grahamjin@jhcomposites.com
Adresas: Nr.398 Naujasis Green Road Xinbang Town Songjiang rajonas, Šanchajus
Pašto laikas: 2012 m. Gegužės 27 d