X'jiġri jekk il-komposti tal-polimeru rinfurzat bil-fibra tal-ħġieġ (GFRP) jistgħu jiġu komposti fi tmiem il-ħajja utli tagħhom, minbarra l-għexieren ta 'snin ta' benefiċċji ppruvati ta 'tnaqqis tal-piż, saħħa u ebusija, reżistenza għall-korrużjoni u durabilità? Dan, fil-qosor, huwa l-appell tat-teknoloġija ABM Composite.
Ħġieġ bijoattiv, fibri ta 'saħħa għolja
Imwaqqfa fl-2014, Arctic Biomaterials Oy (Tampere, il-Finlandja) żviluppat fibra tal-ħġieġ bijodegradabbli magħmula mill-hekk imsejjaħ ħġieġ bijoattiv, li Ari Rosling, direttur ta’ R&D f’ABM Composite, jiddeskrivi bħala “formulazzjoni speċjali żviluppata fis-sittinijiet li tippermetti li l-ħġieġ tkun degradata taħt kundizzjonijiet fiżjoloġiċi. Meta jiġi introdott fil-ġisem, il-ħġieġ jinqasam fl-imluħa minerali kostitwenti tiegħu, li jirrilaxxa sodju, manjesju, fosfati, eċċ., u b'hekk toħloq kundizzjoni li tistimula t-tkabbir tal-għadam.”
“Għandha proprjetajiet simili għalfibra tal-ħġieġ mingħajr alkali (E-glass).” Rosling qal, “Imma dan il-ħġieġ bijoattiv huwa diffiċli biex jimmanifattura u jinġibed f’fibri, u sa issa intuża biss bħala trab jew stokk. Safejn nafu, ABM Composite kienet l-ewwel kumpanija li għamlet fibri tal-ħġieġ ta 'qawwa għolja minnha fuq skala industrijali, u issa qed nużaw dawn il-fibri tal-ħġieġ ArcBiox X4/5 biex isaħħu diversi tipi ta' plastiks, inklużi polimeri bijodegradabbli”.
Impjanti mediċi
Ir-reġjun ta’ Tampere, sagħtejn fit-tramuntana ta’ Helsinki, il-Finlandja, ilu ċentru għal polimeri bijodegradabbli b’bażi bijoloġika għal applikazzjonijiet mediċi mis-snin tmenin. Rosling jiddeskrivi, “Wieħed mill-ewwel impjanti disponibbli kummerċjalment magħmulin b’dawn il-materjali ġie prodott f’Tampere, u hekk beda ABM Composite! li issa hija l-unità tan-negozju mediku tagħna”.
"Hemm ħafna polimeri bijodegradabbli u bijoassorbibbli għall-impjanti." Ikompli, “imma l-proprjetajiet mekkaniċi tagħhom huma ‘l bogħod mill-għadam naturali. Konna kapaċi ntejbu dawn il-polimeri bijodegradabbli sabiex nagħtu lill-impjant l-istess saħħa bħall-għadam naturali”. Rosling innota li l-fibri tal-ħġieġ ArcBiox ta 'grad mediku biż-żieda ta' ABM jistgħu jtejbu l-proprjetajiet mekkaniċi tal-polimeri PLLA bijodegradabbli b'200% sa 500%.
Bħala riżultat, l-impjanti ta 'ABM Composite joffru prestazzjoni ogħla minn impjanti magħmula b'polimeri mhux rinfurzati, filwaqt li huma wkoll bijoassorbibbli u jippromwovu l-formazzjoni u t-tkabbir tal-għadam. ABM Composite juża wkoll tekniki awtomatizzati ta 'tqegħid ta' fibra/fergħa biex jiżgura l-aħjar orjentazzjoni tal-fibra, inkluż it-tqegħid ta 'fibri tul it-tul kollu tal-impjant, kif ukoll it-tqegħid ta' fibri addizzjonali f'postijiet potenzjalment dgħajfa.
Applikazzjonijiet tad-dar u tekniċi
Bl-unità tan-negozju mediku tagħha li qed tikber, ABM Composite jirrikonoxxi li polimeri bijo-bbażati u bijodegradabbli jistgħu jintużaw ukoll għal oġġetti tal-kċina, pożati u oġġetti oħra tad-dar. "Dawn il-polimeri bijodegradabbli tipikament għandhom proprjetajiet mekkaniċi fqar meta mqabbla ma 'plastiks ibbażati fuq iż-żejt." Rosling qal, "Imma nistgħu nsaħħu dawn il-materjali bil-fibri tal-ħġieġ bijodegradabbli tagħna, li jagħmluhom prattikament alternattiva tajba għall-plastiks kummerċjali bbażati fuq fossili għal firxa wiesgħa ta 'applikazzjonijiet tekniċi".
Bħala riżultat, ABM Composite żiedet l-unità tan-negozju tekniku tagħha, li issa timpjega 60 persuna. "Aħna noffru soluzzjonijiet ta' tmiem il-ħajja (EOL) aktar sostenibbli." Rosling jgħid, "Il-proposta ta 'valur tagħna hija li npoġġu dawn il-komposti bijodegradabbli f'operazzjonijiet ta' kompost industrijali fejn jinbidel f'ħamrija." Il-ħġieġ E tradizzjonali huwa inert u mhux se jiddegrada f'dawn il-faċilitajiet ta 'kompost.
Komposti tal-Fibra ArcBiox
ABM Composite żviluppat diversi forom ta 'fibri tal-ħġieġ ArcBiox X4/5 għal applikazzjonijiet komposti, minnfibri short-cutu komposti molding injezzjoni biexfibri kontinwigħal proċessi bħall-iffurmar tat-tessuti u tal-pultrużjoni. Il-firxa ArcBiox BSGF tgħaqqad fibri tal-ħġieġ bijodegradabbli ma 'reżini tal-poliester b'bażi bijoloġika u hija disponibbli fi gradi ta' teknoloġija ġenerali u gradi ArcBiox 5 approvati għall-użu f'applikazzjonijiet ta 'kuntatt mal-ikel.
ABM Composite investiga wkoll varjetà ta 'polimeri bijodegradabbli u b'bażi bijoloġika inkluż Polylactic Acid (PLA), PLLA u Polybutylene Succinate (PBS). Id-dijagramma t'hawn taħt turi kif il-fibri tal-ħġieġ X4/5 jistgħu jtejbu l-prestazzjoni biex jikkompetu ma 'polimeri standard rinfurzati bil-fibra tal-ħġieġ bħal polypropylene (PP) u anke polyamide 6 (PA6).
ABM Composite investiga wkoll varjetà ta 'polimeri bijodegradabbli u b'bażi bijoloġika, inkluż Polylactic Acid (PLA), PLLA u Polybutylene Succinate (PBS). Id-dijagramma t'hawn taħt turi kif il-fibri tal-ħġieġ X4/5 jistgħu jtejbu l-prestazzjoni biex jikkompetu ma 'polimeri standard rinfurzati bil-fibra tal-ħġieġ bħal polypropylene (PP) u anke polyamide 6 (PA6).
Durabilità u Kompostabilità
Jekk dawn il-komposti huma bijodegradabbli, kemm se jdumu? "Il-fibri tal-ħġieġ X4/5 tagħna ma jinħallx f'ħames minuti jew matul il-lejl bħalma jagħmel iz-zokkor, u filwaqt li l-proprjetajiet tagħhom jiddegradaw maż-żmien, mhux se jkun daqshekk notevoli." Rosling jgħid, “Biex niddegradaw b’mod effettiv, għandna bżonn temperaturi u umdità elevati fuq perjodi twal taʼ żmien, kif jinstab in vivo jew f’munzelli taʼ kompost industrijali. Pereżempju, ittestjajna tazzi u skutelli magħmula mill-materjal ArcBiox BSGF tagħna, u setgħu jifilħu sa 200 ċiklu tal-ħasil tal-platti mingħajr ma jitilfu l-funzjonalità. Hemm xi degradazzjoni tal-proprjetajiet mekkaniċi, iżda mhux sal-punt fejn it-tazzi ma jkunux sikuri biex jintużaw”.
Madankollu, huwa importanti li meta dawn il-komposti jintremew fl-aħħar tal-ħajja utli tagħhom, jissodisfaw ir-rekwiżiti standard meħtieġa għall-kompost, u ABM Composite wettaq serje ta 'testijiet biex jipprova li jissodisfa dawn l-istandards. "Skond l-istandards ISO (għall-kompost industrijali), il-bijodegradazzjoni għandha sseħħ fi żmien 6 xhur u d-dekompożizzjoni fi żmien 3 xhur/90 jum". Rosling jgħid, "Dekompożizzjoni tfisser it-tqegħid tal-kampjun tat-test/prodott fil-bijomassa jew kompost. wara 90 jum, it-tekniku jeżamina l-bijomassa bl-użu ta 'għarbiel. wara 12-il ġimgħa, mill-inqas 90 fil-mija tal-prodott għandu jkun jista’ jgħaddi minn għarbiel ta’ 2 mm × 2 mm”.
Il-bijodegradazzjoni hija determinata billi tħin il-materjal verġni fi trab u tkejjel l-ammont totali ta 'CO2 rilaxxat wara 90 jum. Dan jevalwa kemm mill-kontenut tal-karbonju tal-proċess tal-kompost jiġi kkonvertit f'ilma, bijomassa u CO2. "Biex tgħaddi mit-test tal-kompost industrijali, irid jinkiseb 90 fil-mija tal-100 fil-mija CO2 teoretiku mill-proċess tal-kompost (ibbażat fuq il-kontenut tal-karbonju)".
Rosling jgħid ABM Composite issodisfa r-rekwiżiti ta 'dekompożizzjoni u bijodegradazzjoni, u t-testijiet wrew li ż-żieda tal-fibra tal-ħġieġ X4 tagħha fil-fatt ittejjeb il-bijodegradabilità (ara t-tabella hawn fuq), li hija biss 78% għal taħlita PLA mhux rinfurzata, pereżempju. Huwa jispjega, "Madankollu, meta ġew miżjuda 30% fibri tal-ħġieġ bijodegradabbli tagħna, il-bijodegradazzjoni żdiedet għal 94%, filwaqt li r-rati ta 'degradazzjoni baqgħu tajbin".
Bħala riżultat, ABM Composite wera li l-materjali tiegħu jistgħu jiġu ċċertifikati bħala kompostabbli skont EN 13432. It-testijiet li l-materjali tiegħu għaddew sal-lum jinkludu ISO 14855-1 għall-bijodegradabilità aerobika finali ta’ materjali taħt kundizzjonijiet ta’ komposti kkontrollati, ISO 16929 għal aerobika dekompożizzjoni kkontrollata, ISO DIN EN 13432 għal rekwiżiti kimiċi, u OECD 208 għall-fitotossiċità ittestjar, ISO DIN EN 13432.
CO2 rilaxxat waqt il-kompost
Waqt il-kompost, is-CO2 huwa tabilħaqq rilaxxat, iżda xi ftit jibqa' fil-ħamrija u mbagħad jiġi utilizzat mill-pjanti. Il-kompost ilu studjat għal għexieren ta’ snin, kemm bħala proċess industrijali kif ukoll bħala proċess ta’ wara l-kompost li jirrilaxxa inqas CO2 minn alternattivi oħra għar-rimi tal-iskart, u l-kompost għadu meqjus bħala proċess li ma jagħmilx ħsara lill-ambjent u li jnaqqas il-marka tal-karbonju.
L-ekotossiċità tinvolvi l-ittestjar tal-bijomassa prodotta matul il-proċess tal-kompost u l-pjanti mkabbra b'din il-bijomassa. "Dan biex jiġi żgurat li l-kompost ta' dawn il-prodotti ma jagħmilx ħsara lill-pjanti li qed jikbru." Rosling qal. Barra minn hekk, ABM Composite wera li l-materjali tiegħu jissodisfaw ir-rekwiżiti ta 'bijodegradazzjoni taħt kundizzjonijiet ta' kompost domestiku, li jeħtieġu wkoll 90% bijodegradazzjoni, iżda fuq perjodu ta '12-il xahar, meta mqabbla ma' perjodu iqsar għal kompost industrijali.
Applikazzjonijiet industrijali, produzzjoni, spejjeż u tkabbir futur
Il-materjali ta' ABM Composite jintużaw f'numru ta' applikazzjonijiet kummerċjali, iżda ma jistgħux jiġu żvelati aktar minħabba ftehimiet ta' kunfidenzjalità. "Aħna nordnaw il-materjali tagħna biex ikunu adattati għall-applikazzjonijiet bħal tazzi, saucers, platti, pożati u kontenituri għall-ħażna tal-ikel," jgħid Rosling, "iżda huma wkoll użati bħala alternattiva għall-plastiks ibbażati fuq iż-żejt f'kontenituri kosmetiċi u oġġetti kbar tad-dar. Aktar reċentement, il-materjali tagħna ġew magħżula għall-użu fil-manifattura ta 'komponenti f'installazzjonijiet kbar ta' makkinarju industrijali li jeħtieġ li jiġu sostitwiti kull 2-12-il ġimgħa. Dawn il-kumpaniji rrikonoxxew li bl-użu tat-tisħiħ tal-fibra tal-ħġieġ X4 tagħna, dawn il-partijiet mekkaniċi jistgħu jsiru bir-reżistenza meħtieġa għall-ilbies u huma wkoll kompostabbli wara l-użu. Din hija soluzzjoni attraenti għall-futur qarib peress li dawn il-kumpaniji jiffaċċjaw l-isfida li jilħqu regolamenti ambjentali ġodda u tal-emissjonijiet tas-CO2”.
Rosling żied jgħid, "Hemm ukoll interess dejjem jikber fl-użu tal-fibri kontinwi tagħna f'tipi differenti ta 'drappijiet u mhux minsuġin biex isiru komponenti strutturali għall-industrija tal-kostruzzjoni. Qed naraw ukoll interess fl-użu tal-fibri bijodegradabbli tagħna b’PA jew PP bijodegradabbli iżda mhux bijodegradabbli u materjali termosett inerti”.
Fil-preżent, il-fibra tal-ħġieġ X4/5 tiswa aktar mill-ħġieġ E, iżda l-volumi ta 'produzzjoni huma wkoll relattivament żgħar, u ABM Composite qed issegwi numru ta' opportunitajiet biex tespandi l-applikazzjonijiet u tiffaċilita żieda sa 20,000 tunnellata / sena hekk kif id-domanda tikber, li jistgħu jgħinu wkoll biex jitnaqqsu l-ispejjeż. Anke hekk, Rosling jgħid li f'ħafna każijiet l-ispejjeż assoċjati mal-laqgħa tas-sostenibbiltà u rekwiżiti regolatorji ġodda ma ġewx ikkunsidrati bis-sħiħ. Sadanittant, qed tikber l-urġenza li tiġi salvata l-pjaneta. "Is-soċjetà diġà qed timbotta għal aktar prodotti b'bażi bijoloġika." Huwa jispjega, "Hemm ħafna inċentivi biex imexxu 'l quddiem it-teknoloġiji tar-riċiklaġġ, id-dinja teħtieġ timxi aktar malajr fuq dan u naħseb li s-soċjetà se żżid biss l-ispinta tagħha għal prodotti b'bażi bijoloġika fil-futur".
LCA u Vantaġġ tas-Sostenibbiltà
Rosling jgħid li l-materjali ta 'ABM Composite inaqqsu l-emissjonijiet tal-gassijiet serra u l-użu ta' enerġija mhux rinnovabbli b'50-60 fil-mija għal kull kilogramma. “Aħna nużaw l-Environmental Footprint Database 2.0, is-sett tad-dejta GaBi akkreditat, u l-kalkoli LCA (Life Cycle Analysis) għall-prodotti tagħna bbażati fuq il-metodoloġija deskritta fl-ISO 14040 u ISO 14044″.
“Bħalissa, meta l-komposti jaslu fit-tmiem taċ-ċiklu tal-ħajja tagħhom, hija meħtieġa ħafna enerġija biex jinħaraq jew pirolizza skart kompost u prodotti EOL, u t-tqattigħ u l-kompost huma għażla attraenti, u definittivament hija waħda mill-proposti ta’ valur ewlenin li noffru, u qed nipprovdu tip ġdid ta’ riċiklabbiltà.” Rosling jgħid, “Il-fibreglass tagħna hija magħmula minn komponenti minerali naturali li diġà huma preżenti fil-ħamrija. Allura għaliex ma tikkompostjax komponenti komposti EOL, jew ħoll fibri minn komposti mhux degradabbli wara l-inċinerazzjoni u tużahom bħala fertilizzant? Din hija għażla ta’ riċiklaġġ ta’ interess globali reali”.
Shanghai Orisen New Material Technology Co., Ltd
M: +86 18683776368 (wkoll WhatsApp)
T:+86 08383990499
Email: grahamjin@jhcomposites.com
Indirizz: NO.398 New Green Road Xinbang Town Songjiang District, Shanghai
Ħin tal-post: Mejju-27-2024