Шилэн шилэн хүчитгэсэн полимер (GFRP) нийлмэл материалууд нь жингээ хасах, бат бөх, хөшүүн чанар, зэврэлтэнд тэсвэртэй, бат бөх чанар зэрэг олон арван жилийн баталгаатай ашиг тусаас гадна ашиглалтын хугацаа дууссаны дараа бордоо болгож чадвал яах вэ? Энэ нь товчхондоо ABM Composite-ийн технологийн сэтгэл татам зүйл юм.
Био идэвхит шил, өндөр бат бэх утас
2014 онд байгуулагдсан Arctic Biomaterials Oy (Тампере, Финлянд) нь биоидэвхтэй шилээр хийсэн биологийн задралд ордог шилэн эслэгийг бүтээсэн бөгөөд үүнийг ABM Composite-ийн R&D захирал Ари Рослинг "1960-аад онд боловсруулсан шилийг цэвэрлэх боломжийг олгодог тусгай найрлага" гэж тодорхойлсон. физиологийн нөхцөлд доройтох. Шил нь биед нэвтрэн ороход түүний бүрэлдэхүүн хэсэг болох эрдэс давс болж задарч, натри, магни, фосфат гэх мэтийг ялгаруулж, ясны өсөлтийг идэвхжүүлдэг нөхцөлийг бүрдүүлдэг."
"Энэ нь ижил төстэй шинж чанартайшүлтгүй шилэн эслэг (E-шил).” Рослинг хэлэхдээ, "Гэхдээ энэ био идэвхит шилийг үйлдвэрлэх, утас болгоход хэцүү бөгөөд өнөөг хүртэл зөвхөн нунтаг эсвэл шаваас хэлбэрээр ашиглагдаж ирсэн. Бидний мэдэж байгаагаар ABM Composite нь түүнээс өндөр бат бэх шилэн утас үйлдвэрлэсэн анхны компани байсан бөгөөд одоо бид эдгээр ArcBiox X4/5 шилэн утаснуудыг төрөл бүрийн хуванцар, тэр дундаа биологийн задралд ордог полимерүүдийг бэхжүүлэхэд ашиглаж байна."
Эмнэлгийн суулгац
Финландын Хельсинк хотоос хоёр цагийн хойд зүгт орших Тампере муж нь 1980-аад оноос хойш анагаах ухаанд хэрэглэх био задралд ордог полимеруудын төв байсаар ирсэн. Рослинг хэлэхдээ, "Эдгээр материалаар хийсэн хамгийн анхны суулгацыг Тампер хотод үйлдвэрлэсэн бөгөөд ABM Composite ийм л эхлэлийг тавьсан юм! Энэ нь одоо манай эмнэлгийн бизнесийн нэгж юм."
"Суулгацын хувьд биологийн задралд ордог, био шингэдэг олон полимерууд байдаг." Тэрээр үргэлжлүүлэн, "гэхдээ тэдгээрийн механик шинж чанар нь байгалийн яснаас хол байдаг. Бид эдгээр био задрах полимерүүдийг сайжруулж, суулгацыг байгалийн ястай адил бат бөх болгох боломжтой болсон." ABM нэмсэн эмнэлгийн чанартай ArcBiox шилэн утас нь биологийн задралд ордог PLLA полимерүүдийн механик шинж чанарыг 200% -иас 500% хүртэл сайжруулж чадна гэж Рослинг тэмдэглэв.
Үүний үр дүнд ABM Composite-ийн суулгацууд нь бэхжүүлээгүй полимерээр хийсэн имплантаас илүү өндөр гүйцэтгэлтэй байхын зэрэгцээ био шингээх чадвартай бөгөөд ясны үүсэх, өсөлтийг дэмждэг. Мөн ABM Composite нь шилэн утас/утас байрлуулах автомат техникийг ашиглан суулгацын бүхэл бүтэн уртын дагуу утас тавих, мөн сул байж болзошгүй газруудад нэмэлт утас байрлуулах зэрэг утаснуудын оновчтой чиглэлийг хангадаг.
Өрхийн болон техникийн хэрэглээ
Өсөн нэмэгдэж буй эрүүл мэндийн салбар нэгжээрээ ABM Composite нь био суурилсан, задрах полимерийг гал тогооны хэрэгсэл, хутганы хэрэгсэл болон бусад гэр ахуйн эд зүйлсэд ашиглах боломжтой гэдгийг хүлээн зөвшөөрдөг. "Эдгээр биологийн задралд ордог полимерууд нь газрын тосны хуванцартай харьцуулахад механик шинж чанар муутай байдаг." Рослинг хэлэхдээ, "Гэхдээ бид эдгээр материалыг биологийн задралд ордог шилэн утаснуудаараа бэхжүүлж, тэдгээрийг техникийн өргөн хүрээний хэрэглээнд чулуужсан дээр суурилсан арилжааны хуванцараас сайн орлуулах боломжтой" гэж хэлэв.
Үүний үр дүнд ABM Composite техникийн салбар нэгжээ нэмэгдүүлж, өдгөө 60 хүн ажиллаж байна. "Бид ашиглалтын төгсгөлийн (EOL) илүү тогтвортой шийдлүүдийг санал болгож байна." Рослинг хэлэхдээ, "Бидний үнэ цэнийн санал бол эдгээр биологийн задралд ордог нийлмэлүүдийг хөрс болж хувирдаг үйлдвэрлэлийн бордооны үйл ажиллагаанд оруулах явдал юм." Уламжлалт электрон шил нь идэвхгүй бөгөөд эдгээр бордооны байгууламжид мууддаггүй.
ArcBiox Fiber Composites
ABM Composite нь нийлмэл хэрэглээнд зориулж ArcBiox X4/5 шилэн утаснуудын төрөл бүрийн хэлбэрийг боловсруулсан.богино зүсэгдсэн утаснуудболон шахах хэвний нэгдлүүд ньтасралтгүй утаснууднэхмэлийн болон пултрузийн хэлбэрт оруулах зэрэг процессуудад зориулагдсан. ArcBiox BSGF цуврал нь биологийн аргаар задалдаг шилэн эслэгийг био суурьтай полиэстр материалтай давирхайтай хослуулсан бөгөөд хүнсний бүтээгдэхүүнд хэрэглэхийг зөвшөөрсөн ерөнхий технологийн зэрэглэл болон ArcBiox 5 зэрэглэлээр худалдаалагдаж байна.
ABM Composite нь мөн Полилактик хүчил (PLA), PLLA, Полибутилен сукцинат (PBS) зэрэг био задралд ордог, био суурилсан олон төрлийн полимерүүдийг судалсан. Доорх диаграмм нь X4/5 шилэн утас нь полипропилен (PP), тэр ч байтугай полиамид 6 (PA6) зэрэг стандарт шилэн шилэн бэхжүүлсэн полимерүүдтэй өрсөлдөхийн тулд гүйцэтгэлийг хэрхэн сайжруулж болохыг харуулж байна.
ABM Composite нь мөн полилактик хүчил (PLA), PLLA, полибутилен сукцинат (PBS) зэрэг био задрах боломжтой, био-д суурилсан олон төрлийн полимерүүдийг судалсан. Доорх диаграмм нь X4/5 шилэн утас нь полипропилен (PP), тэр ч байтугай полиамид 6 (PA6) зэрэг стандарт шилэн шилэн бэхжүүлсэн полимерүүдтэй өрсөлдөхийн тулд гүйцэтгэлийг хэрхэн сайжруулж болохыг харуулж байна.
Бат бөх чанар ба бордоо
Хэрэв эдгээр нийлмэл материалууд нь биологийн хувьд задрах чадвартай бол хэр удаан үргэлжлэх вэ? "Манай X4/5 шилэн утас нь элсэн чихэр шиг таван минутын дотор эсвэл нэг шөнийн дотор уусдаггүй бөгөөд цаг хугацааны явцад шинж чанар нь муудах боловч энэ нь тийм ч мэдэгдэхүйц биш байх болно." Рослинг хэлэхдээ, "Үр дүнтэй задрахын тулд бид in vivo эсвэл үйлдвэрлэлийн бордооны овоолгод байдаг шиг урт хугацааны туршид өндөр температур, чийгшил хэрэгтэй. Жишээлбэл, бид ArcBiox BSGF материалаар хийсэн аяга, аягыг туршиж үзсэн бөгөөд тэдгээр нь 200 хүртэлх аяга таваг угаах үйл ажиллагааг алдалгүй тэсвэрлэх чадвартай. Механик шинж чанар нь бага зэрэг доройтсон боловч аяга хэрэглэхэд аюултай биш юм."
Гэсэн хэдий ч эдгээр нийлмэл материалыг ашиглалтын хугацаа дууссаны дараа хаях үед бордоо болгоход шаардагдах стандартын шаардлагыг хангасан байх нь чухал бөгөөд ABM Composite нь эдгээр стандартад нийцэж байгааг батлахын тулд хэд хэдэн туршилтыг явуулсан. ISO стандартын дагуу (үйлдвэрлэлийн бордооны хувьд) биологийн задрал 6 сарын дотор, задрал нь 3 сар/90 хоногийн дотор явагдах ёстой. Рослинг хэлэхдээ, "Задаргаа гэдэг нь туршилтын дээж/бүтээгдэхүүнийг биомасс эсвэл бордоонд байрлуулахыг хэлнэ. 90 хоногийн дараа техникч шигшүүр ашиглан биомассыг шалгана. 12 долоо хоногийн дараа бүтээгдэхүүний 90-ээс доошгүй хувь нь 2 мм х 2 мм хэмжээтэй шигшүүрээр дамжих чадвартай байх ёстой.
Биологийн задралыг онгон материалыг нунтаг болгон нунтаглаж, 90 хоногийн дараа ялгарах CO2-ийн нийт хэмжээг хэмжих замаар тодорхойлно. Энэ нь ялзмагийн процесст агуулагдах нүүрстөрөгчийн хэмжээ нь ус, биомасс болон CO2 болж хувирч байгааг үнэлдэг. "Үйлдвэрлэлийн бордооны туршилтыг давахын тулд бордооны процессоос гарах онолын 100 хувийн CO2-ын 90 хувийг (нүүрстөрөгчийн агууламжид үндэслэн) авах ёстой."
Rosling хэлэхдээ, ABM Composite нь задрал, био задралын шаардлагыг хангасан бөгөөд туршилтууд нь X4 шилэн эслэгийг нэмснээр биологийн задралыг сайжруулдаг болохыг харуулсан (дээрх хүснэгтийг харна уу), энэ нь хүчитгээгүй PLA хольцын хувьд ердөө 78% байна. Тэрээр “Гэсэн хэдий ч манай 30%-ийн биологийн задралд ордог шилэн эслэгийг нэмэхэд биологийн задрал 94% хүртэл өссөн бол задралын түвшин сайн хэвээр байна” гэж тайлбарлав.
Үүний үр дүнд ABM Composite нь өөрийн материалыг EN 13432 стандартын дагуу бордоонд тэсвэртэй гэж баталгаажуулж болохыг нотолсон. Өнөөдрийг хүртэл түүний материалууд нь хяналттай бордооны нөхцөлд материалын аэробикийн задралын эцсийн ISO 14855-1, аэробикийн хувьд ISO 16929 стандартыг багтаасан болно. хяналттай задрал, химийн шаардлагад зориулсан ISO DIN EN 13432, OECD 208 фитотоксик байдлын туршилт, ISO DIN EN 13432.
Бордоо боловсруулах явцад ялгардаг CO2
Бордоо боловсруулах явцад CO2 үнэхээр ялгардаг боловч зарим хэсэг нь хөрсөнд үлдэж, улмаар ургамалд ашиглагддаг. Бордоог үйлдвэрлэлийн аргаар болон бусад хог хаягдлыг зайлуулах хувилбаруудаас бага CO2 ялгаруулдаг бордооны дараах процесс гэж олон арван жилийн турш судалж ирсэн бөгөөд бордоо нь байгаль орчинд ээлтэй, нүүрстөрөгчийн ул мөрийг бууруулах үйл явц гэж тооцогддог.
Экотоксик гэдэг нь бордоо боловсруулах явцад үүссэн биомасс болон энэ биомассаар ургасан ургамлыг турших явдал юм. "Энэ нь эдгээр бүтээгдэхүүнийг бордоо болгох нь ургаж буй ургамалд хор хөнөөл учруулахгүй байх явдал юм." гэж Рослинг хэлэв. Нэмж дурдахад, ABM Composite нь өөрийн материалууд нь гэрийн бордооны нөхцөлд биологийн задралын шаардлагад нийцэж байгааг харуулсан бөгөөд энэ нь мөн 90% биологийн задралыг шаарддаг боловч 12 сарын хугацаанд үйлдвэрлэлийн бордооны хувьд богино хугацаатай харьцуулахад.
Аж үйлдвэрийн хэрэглээ, үйлдвэрлэл, зардал, ирээдүйн өсөлт
ABM Composite-ийн материалыг хэд хэдэн арилжааны хэрэглээнд ашигладаг боловч нууцлалын гэрээний улмаас илүү ихийг илчлэх боломжгүй байна. "Бид аяга, таваг, таваг, хутганы хэрэгсэл, хоол хүнс хадгалах сав зэрэгт тохирсон материалаа захиалдаг" гэж Рослинг хэлэв, "гэхдээ тэдгээрийг гоо сайхны сав, гэр ахуйн том эд зүйлсэд нефтийн хуванцарыг орлуулах зорилгоор ашигладаг. Сүүлийн үед манай материалыг 2-12 долоо хоног тутамд солих шаардлагатай томоохон үйлдвэрийн машин механизмын эд анги үйлдвэрлэхэд ашиглахаар сонгосон. Эдгээр компаниуд манай X4 шилэн шилэн арматурыг ашигласнаар эдгээр механик эд ангиудыг шаардлагатай элэгдэлд тэсвэртэй болгож, хэрэглэсний дараа бордоо болгох боломжтой гэдгийг хүлээн зөвшөөрсөн. Эдгээр компаниуд байгаль орчны болон CO2 ялгаруулалтын шинэ зохицуулалтыг хангах сорилттой тулгараад байгаа тул ойрын ирээдүйд энэ нь сонирхолтой шийдэл юм."
Рослинг нэмж хэлэхдээ, "Мөн манай тасралтгүй утаснуудыг янз бүрийн төрлийн даавуу, нэхмэл бус материалд ашиглах сонирхол нэмэгдэж, барилгын салбарт бүтцийн эд ангиудыг үйлдвэрлэхэд ашиглагдаж байна. Бид мөн биологийн задралд ордог утаснуудаа биологийн суурьтай боловч задрахгүй PA эсвэл PP, идэвхгүй термосет материалаар ашиглах сонирхолтой байгааг харж байна.
Одоогийн байдлаар X4/5 шилэн утас нь E-шилнээс илүү үнэтэй боловч үйлдвэрлэлийн хэмжээ харьцангуй бага байгаа бөгөөд эрэлт өсөхийн хэрээр ABM Composite хэрэглээг өргөжүүлэх, 20,000 тонн/жил хүртэл нэмэгдүүлэх боломжийг хөнгөвчлөх хэд хэдэн боломжийг эрэлхийлж байна. Энэ нь мөн зардлыг бууруулахад тусалж чадна. Гэсэн хэдий ч олон тохиолдолд тогтвортой байдал, зохицуулалтын шинэ шаардлагыг хангахтай холбоотой зардлыг бүрэн тооцож үзээгүй гэж Рослинг хэлэв. Энэ хооронд гарагийг аврах асуудал улам бүр нэмэгдсээр байна. "Нийгэм аль хэдийн био-д суурилсан бүтээгдэхүүнүүдийг илүү ихээр шаардаж байна." Тэрээр "Дахин боловсруулах технологийг урагшлуулах олон хөшүүрэг байдаг, дэлхий үүн дээр илүү хурдацтай шилжих шаардлагатай байгаа бөгөөд нийгэм ирээдүйд био-д суурилсан бүтээгдэхүүн рүү тэмүүлэх хүчээ нэмэгдүүлнэ гэж би бодож байна" гэж тайлбарлав.
LCA ба Тогтвортой байдлын давуу тал
Rosling хэлэхдээ, ABM Composite-ийн материалууд нь хүлэмжийн хийн ялгарал болон сэргээгдэхгүй эрчим хүчний хэрэглээг килограмм тутамд 50-60 хувиар бууруулдаг. “Бид ISO 14040 болон ISO 14044 стандартад заасан аргачлалын дагуу байгаль орчны ул мөрийн мэдээллийн сан 2.0, итгэмжлэгдсэн GaBi мэдээллийн багц, LCA (Амьдралын мөчлөгийн шинжилгээ) тооцооллыг бүтээгдэхүүндээ ашигладаг.
"Одоогоор, нийлмэл материалууд амьдралынхаа мөчлөгийн төгсгөлд хүрч байгаа үед нийлмэл хаягдал болон EOL бүтээгдэхүүнийг шатаах эсвэл пиролизлоход маш их эрчим хүч шаардагддаг бөгөөд жижиглэж, бордоо болгох нь сонирхол татахуйц сонголт бөгөөд энэ нь бидний санал болгож буй үнэ цэнийн гол саналуудын нэг юм. мөн бид дахин боловсруулах шинэ төрлийг бий болгож байна." Рослинг хэлэхдээ, "Манай шилэн даавууг хөрсөнд аль хэдийн бий болсон байгалийн эрдэс бодисоор хийсэн. Тэгвэл яагаад EOL нийлмэл бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг бордоо болгож болохгүй, эсвэл шатаасны дараа задрахгүй нийлмэл материалаас ширхэгийг уусгаж, бордоо болгон ашиглаж болохгүй гэж? Энэ бол дэлхийн жинхэнэ сонирхолыг татсан дахин боловсруулах сонголт юм."
Shanghai Orisen New Material Technology Co., Ltd
M: +86 18683776368(мөн WhatsApp)
T:+86 08383990499
Email: grahamjin@jhcomposites.com
Хаяг: №398 Шинэ ногоон зам Шинбан хот Сонжян дүүрэг, Шанхай
Шуудангийн цаг: 2024 оны 5-р сарын 27-ны хооронд