X'jiġri jekk il-komposti tal-polimeru rinforzat tal-fibra tal-ħġieġ (GFRP) jistgħu jiġu kkomposti fit-tmiem tal-ħajja utli tagħhom, minbarra l-għexieren ta 'snin ta' benefiċċji ppruvati ta 'tnaqqis tal-piż, saħħa u ebusija, reżistenza għall-korrużjoni u durabilità? Dak, fil-qosor, huwa l-appell tat-teknoloġija ta 'ABM Composite.
Ħġieġ bijoattiv, fibri ta 'saħħa għolja
Imwaqqfa fl-2014, l-Artiku Bijomaterjali OY (Tampere, il-Finlandja) żviluppa fibra tal-ħġieġ bijodegradabbli magħmula mill-hekk imsejħa ħġieġ bijoattiv, li Ari rosling, direttur tal-R & D fl-ABM Composite, jiddeskrivi bħala "formulazzjoni speċjali żviluppata fis-snin 1960 li tippermetti li l-ħġieġ jiddegrada taħt il-kundizzjonijiet fiżjoloġiċi. Meta introdott fil-ġisem, il-ħġieġ jinqasam fil-melħ minerali kostitwenti tiegħu, jirrilaxxa sodju, manjeżju, fosfati, eċċ., B'hekk joħloq kundizzjoni li tistimula t-tkabbir tal-għadam. "
“Għandha proprjetajiet simili għalFibra tal-ħġieġ ħielsa mill-alkali (E-Glass). " Rosling qal, "Iżda dan il-ħġieġ bijoattiv huwa diffiċli biex timmanifattura u tiġbed fil-fibri, u sa issa ntuża biss bħala trab jew putty. Safejn nafu, ABM Composite kienet l-ewwel kumpanija li għamlet fibri tal-ħġieġ ta 'saħħa għolja minnha fuq skala industrijali, u issa qed nużaw dawn il-fibri tal-ħġieġ Arcbiox X4 / 5 biex isaħħu diversi tipi ta' plastik, inklużi polimeri bijodegradabbli ".
Impjanti mediċi
Ir-reġjun ta 'Tampere, sagħtejn fit-tramuntana ta' Helsinki, il-Finlandja, kien ċentru għal polimeri bijodegradabbli bbażati fuq il-bijo-bijodett għal applikazzjonijiet mediċi mill-1980. Rosling jiddeskrivi, "Wieħed mill-ewwel impjanti disponibbli kummerċjalment magħmula b'dawn il-materjali ġie prodott f'Tampere, u dak hu l-bidu ABM Composite! li issa hija l-unità tan-negozju mediku tagħna ”.
"Hemm ħafna polimeri bijodegradabbli u bijoabsorbibbli għall-impjanti." Huwa jkompli, "Imma l-proprjetajiet mekkaniċi tagħhom huma 'l bogħod mill-għadam naturali. Stajna nsaħħu dawn il-polimeri bijodegradabbli sabiex nagħtu lill-impjant l-istess saħħa bħall-għadam naturali ”. Rosling innota li fibri tal-ħġieġ Arcbiox ta 'grad mediku biż-żieda ta' ABM jistgħu jtejbu l-proprjetajiet mekkaniċi ta 'polimeri PLLA bijodegradabbli b'200% sa 500%.
Bħala riżultat, l-impjanti ta 'ABM Composite joffru prestazzjoni ogħla minn impjanti magħmula ma' polimeri mhux infurzati, filwaqt li huma wkoll bijoabsorbibbli u jippromwovu l-formazzjoni u t-tkabbir tal-għadam. ABM Composite juża wkoll tekniki awtomatiċi ta 'fibra / ta' tqegħid ta 'linja biex jiżgura orjentazzjoni ottimali tal-fibra, inklużi fibri li jbidu tul it-tul kollu ta' l-impjant, kif ukoll ipoġġu fibri addizzjonali f'postijiet potenzjalment dgħajfa.
Applikazzjonijiet tad-dar u tekniċi
Bl-unità tan-negozju mediku dejjem tikber tagħha, ABM Composite tirrikonoxxi li polimeri bbażati fuq il-bijodegradabbli u bijodegradabbli jistgħu jintużaw ukoll għal oġġetti tal-kċina, pożati u oġġetti oħra tad-dar. "Dawn il-polimeri bijodegradabbli tipikament għandhom proprjetajiet mekkaniċi foqra meta mqabbla ma 'plastik ibbażat fuq il-pitrolju." Rosling qal, "imma nistgħu nsaħħu dawn il-materjali bil-fibri tal-ħġieġ bijodegradabbli tagħna, u dan jagħmilhom prattikament alternattiva tajba għall-plastik kummerċjali bbażat fuq il-fossili għal firxa wiesgħa ta 'applikazzjonijiet tekniċi".
Bħala riżultat, ABM Composite żiedet l-unità teknika tan-negozju tagħha, li issa timpjega 60 persuna. "Noffru soluzzjonijiet aktar sostenibbli ta 'tmiem il-ħajja (EOL)." Rosling jgħid, "Il-proposta ta 'valur tagħna hija li dawn il-komposti bijodegradabbli f'operazzjonijiet ta' kompost industrijali jinbidlu f'ħamrija." Il-ħġieġ elettroniku tradizzjonali huwa inert u mhux se jiddegrada f'dawn il-faċilitajiet ta 'kompost.
Komposti tal-fibra Arcbiox
ABM Composite żviluppa diversi forom ta 'fibri tal-ħġieġ Arcbiox X4 / 5 għal applikazzjonijiet komposti, minnfibri maqtugħin qasiru komposti tal-iffurmar tal-injezzjoni għalfibri kontinwiGħal proċessi bħall-iffurmar tat-tessuti u l-pultrużjoni. Il-firxa Arcbiox BSGF tgħaqqad fibri tal-ħġieġ bijodegradabbli ma 'raża tal-poliester ibbażati fuq il-bijo-bijo u hija disponibbli fi gradi tat-teknoloġija ġenerali u gradi Arcbiox 5 approvati għall-użu f'applikazzjonijiet ta' kuntatt tal-ikel.
ABM Composite investiga wkoll varjetà ta 'polimeri bijodegradabbli u bbażati fuq il-bijo-bijod, inkluż aċidu polylactic (PLA), PLLA u polybutilene succinate (PBS). Id-dijagramma hawn taħt turi kif il-fibri tal-ħġieġ X4 / 5 jistgħu jtejbu l-prestazzjoni biex jikkompetu ma 'polimeri rinforzati tal-fibra tal-ħġieġ standard bħal polypropylene (PP) u anke polyamide 6 (PA6).
ABM Composite investigat ukoll varjetà ta 'polimeri bijodegradabbli u bijodjati, inklużi aċidu polylactic (PLA), PLLA u polybutilene succinate (PBS). Id-dijagramma hawn taħt turi kif il-fibri tal-ħġieġ X4 / 5 jistgħu jtejbu l-prestazzjoni biex jikkompetu ma 'polimeri rinforzati tal-fibra tal-ħġieġ standard 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 jinħallux f'ħames minuti jew matul il-lejl bħalma jagħmel iz-zokkor, u filwaqt li l-proprjetajiet tagħhom jiddegradaw maż-żmien, mhux se jkun notevoli." Jgħid Rosling, “Biex tiddegrada b’mod effettiv, neħtieġu temperaturi u umdità elevati fuq perjodi twal ta’ żmien, kif jinstab in vivo jew fil-munzelli tal-kompost industrijali. Pereżempju, aħna ttestjaw tazzi u skutelli magħmula mill-materjal BSGF Arcbiox tagħna, u jistgħu jifilħu sa 200 ċikli tal-ħasil tal-platti mingħajr ma jitilfu l-funzjonalità. Hemm xi degradazzjoni tal-proprjetajiet mekkaniċi, iżda mhux sal-punt fejn it-tazzi mhumiex siguri biex jintużaw ”.
Madankollu, huwa importanti li meta dawn il-komposti jintremew fl-aħħar tal-ħajja utli tagħhom, huma 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 dekompożizzjoni fi żmien 3 xhur / 90 jum". Rosling jgħid, "Dekompożizzjoni tfisser li tpoġġi l-kampjun / prodott tat-test fil-bijomassa jew fil-kompost. Wara 90 jum, it-tekniku jeżamina l-bijomassa bl-użu ta 'passatur. Wara 12-il ġimgħa, mill-inqas 90 fil-mija tal-prodott għandu jkun jista 'jgħaddi minn passatur ta' 2 mm × 2 mm ".
Il-bijodegradazzjoni hija ddeterminata 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 ta 'kompost huwa kkonvertit f'ilma, bijomassa u CO2. "Biex tgħaddi t-test tal-kompost industrijali, 90 fil-mija tal-100 fil-mija teoretiku CO2 mill-proċess ta 'kompost għandhom jinkisbu (ibbażat fuq il-kontenut tal-karbonju)".
Rosling jgħid li ABM Composite laħaq ir-rekwiżiti ta 'dekompożizzjoni u bijodegradazzjoni, u t-testijiet urew 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 infurzata, pereżempju. Huwa jispjega, "Madankollu, meta l-fibri tal-ħġieġ bijodegradabbli tagħna ta '30% ġew miżjuda, 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 kompostibbli Ittestjar tal-fitotossiċità, ISO Din EN 13432.
CO2 rilaxxat waqt il-kompost
Waqt il-kompost, is-CO2 huwa tabilħaqq rilaxxat, iżda xi wħud jibqgħu fil-ħamrija u mbagħad jintużaw mill-pjanti. Il-kompost ġie studjat għal għexieren ta 'snin, kemm bħala proċess industrijali kif ukoll bħala proċess ta' wara l-kompost li jirrilaxxa inqas CO2 minn alternattivi oħra ta 'rimi ta' skart, u l-kompost għadu meqjus bħala proċess ta 'tnaqqis tal-impronta favur l-ambjent u tal-karbonju.
L-ekotossiċità tinvolvi l-ittestjar tal-bijomassa prodotta matul il-proċess ta 'kompost u l-pjanti mkabbra ma' din il-bijomassa. "Dan biex niżgura 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 tal-bijodegradazzjoni taħt kondizzjonijiet ta 'kompost tad-dar, li jeħtieġu wkoll 90% bijodegradazzjoni, iżda fuq perjodu ta '12 -il xahar, meta mqabbel ma' perjodu iqsar għall-kompost industrijali.
Applikazzjonijiet industrijali, produzzjoni, spejjeż u tkabbir futur
Il-materjali ta 'ABM Composite jintużaw f'numru ta' applikazzjonijiet kummerċjali, iżda aktar ma jistgħux jiġu żvelati minħabba ftehim ta 'kunfidenzjalità. "Aħna nordnaw il-materjali tagħna biex jaqdu applikazzjonijiet bħal tazzi, platti, pjanċi, pożati u kontenituri tal-ħażna tal-ikel," Rosling jgħid, "iżda huma wkoll użati bħala alternattiva għall-plastik ibbażat fuq il-pitrolju 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 għandhom bżonn jiġu sostitwiti kull 2-12-il ġimgħa. Dawn il-kumpaniji rrikonoxxew li bl-użu ta 'rinforz tal-fibra tal-ħġieġ X4 tagħna, dawn il-partijiet mekkaniċi jistgħu jsiru bir-reżistenza tal-ilbies meħtieġa u huma wkoll kompostibbli wara l-użu. Din hija soluzzjoni attraenti għall-futur qarib peress li dawn il-kumpaniji jiffaċċjaw l-isfida li jilħqu regolamenti ġodda dwar l-emissjonijiet ambjentali u 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 jagħmlu komponenti strutturali għall-industrija tal-kostruzzjoni. Qed naraw ukoll interess li nużaw il-fibri bijodegradabbli tagħna b'PA jew PP ibbażati fuq bijo-bijodegradabbli u materjali termoset inerti ".
Fil-preżent, x4 / 5 tal-fibra tal-ħġieġ jiswa aktar mill-ħġieġ elettroniku, iżda l-volumi tal-produzzjoni huma wkoll relattivament żgħar, u l-ABM Composite qed isegwi numru ta 'opportunitajiet biex jespandi l-applikazzjonijiet u jiffaċilita rampa għal 20,000 tunnellata / sena hekk kif id-domanda tikber, li tista' tgħin ukoll biex tnaqqas l-ispejjeż. Anke hekk, Rosling jgħid li f'ħafna każijiet l-ispejjeż assoċjati mas-sostenibbiltà u r-rekwiżiti regolatorji ġodda ma ġewx ikkunsidrati bis-sħiħ. Sadanittant, l-urġenza li tiffranka l-pjaneta qed tikber. "Is-soċjetà diġà qed tinsisti għal aktar prodotti bbażati fuq il-bijo." Huwa jispjega, "Hemm ħafna inċentivi biex timbotta t-teknoloġiji tar-riċiklaġġ 'il quddiem, id-dinja teħtieġ li timxi aktar malajr fuq dan u naħseb li s-soċjetà se żżid biss l-ispinta tagħha għall-prodotti bbażati fuq il-bijo-bijo fil-futur".
LCA u vantaġġ tas-sostenibbiltà
Rosling jgħid li l-materjali ta 'ABM Composite jnaqqsu l-emissjonijiet ta' gass b'effett ta 'serra u l-użu ta' enerġija mhux rinnovabbli b'50-60 fil-mija kull kilogramma. "Aħna nużaw id-database tal-impronta ambjentali 2.0, id-dataset tal-GABI akkreditat, u l-kalkoli LCA (Analiżi taċ-Ċiklu tal-Ħajja) għall-prodotti tagħna bbażati fuq il-metodoloġija deskritti fl-ISO 14040 u l-ISO 14044 ″.
"Bħalissa, meta l-komposti jilħqu t-tmiem taċ-ċiklu tal-ħajja tagħhom, ħafna enerġija hija meħtieġa biex tinċinera jew il-prodotti komposti u l-piroli, u t-tqattiegħ u l-kompost huwa għażla attraenti, u definittivament hija waħda mill-proposti tal-valur ewlenin li noffru, u qed nipprovdu tip ġdid ta 'riċiklabilità." Rosling jgħid, "Il-fibreglass tagħna huwa magħmul minn komponenti minerali naturali li huma diġà preżenti fil-ħamrija. Allura għaliex ma tikkompostx 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 (WhatsApp ukoll)
T: +86 08383990499
Email: grahamjin@jhcomposites.com
Indirizz: No.398 New Green Road Xinbang Town Songjiang District, Shanghai
Ħin ta 'wara: 27-2024 ta' Mejju