जैव अवशोषणयोग्य र सड्ने फाइबर ग्लास, कम्पोस्टेबल कम्पोजिट पार्ट्स —— उद्योग समाचार

के हुन्छ यदि ग्लास फाइबर प्रबलित पोलिमर (GFRP) कम्पोजिटहरू तिनीहरूको उपयोगी जीवनको अन्त्यमा कम्पोष्ट गर्न सकिन्छ, वजन घटाउने, बल र कठोरता, जंग प्रतिरोध र स्थायित्वको दशकौं सिद्ध लाभहरू बाहेक? त्यो, संक्षेपमा, एबीएम कम्पोजिटको प्रविधिको अपील हो।

बायोएक्टिभ गिलास, उच्च शक्ति फाइबर

2014 मा स्थापित, आर्कटिक बायोमेटेरियल ओय (टाम्पेरे, फिनल्याण्ड) ले तथाकथित बायोएक्टिभ गिलासबाट बनेको बायोडिग्रेडेबल ग्लास फाइबरको विकास गरेको छ, जसलाई एबीएम कम्पोजिटका आर एन्ड डी निर्देशक एरी रोजलिङले "1960 मा विकसित गरिएको विशेष सूत्रको रूपमा वर्णन गर्दछ जसले गिलासलाई अनुमति दिन्छ। शारीरिक अवस्थाहरूमा पतन हुन। शरीरमा प्रवेश गर्दा, गिलास यसको घटक खनिज लवणहरूमा टुक्रिन्छ, सोडियम, म्याग्नेसियम, फस्फेटहरू, आदि जारी गर्दछ, जसले हड्डीको विकासलाई उत्तेजित गर्ने अवस्था सिर्जना गर्दछ।

"यससँग समान गुणहरू छन्क्षार-मुक्त ग्लास फाइबर (ई-ग्लास)।" रोजलिङले भने, "तर यो बायोएक्टिभ गिलासलाई फाइबर बनाउन र बनाउन गाह्रो छ, र अहिलेसम्म यसलाई पाउडर वा पुट्टीको रूपमा मात्र प्रयोग गरिएको छ। जहाँसम्म हामीलाई थाहा छ, ABM कम्पोजिट औद्योगिक स्तरमा उच्च-शक्तिको गिलास फाइबर बनाउने पहिलो कम्पनी थियो, र हामी अब यी ArcBiox X4/5 ग्लास फाइबरहरू प्रयोग गर्दैछौं, बायोडिग्रेडेबल पोलिमरहरू सहित विभिन्न प्रकारका प्लास्टिकहरूलाई सुदृढ गर्नका लागि।

मेडिकल प्रत्यारोपण

फिनल्याण्डको हेलसिन्कीबाट दुई घण्टा उत्तरमा रहेको टेम्पेरे क्षेत्र सन् १९८० को दशकदेखि नै चिकित्सा प्रयोगका लागि बायो-आधारित बायोडिग्रेडेबल पोलिमरहरूको केन्द्र भएको छ। Rosling वर्णन गर्दछ, "यी सामग्रीहरु संग बनाइएको पहिलो व्यावसायिक रूपमा उपलब्ध प्रत्यारोपण मध्ये एक Tampere मा उत्पादन गरिएको थियो, र यसरी ABM कम्पोजिट यसको सुरुवात भयो! जुन अहिले हाम्रो चिकित्सा व्यवसाय इकाई हो।"

"इम्प्लान्टका लागि धेरै बायोडिग्रेडेबल, बायोअशोर्बेबल पोलिमरहरू छन्।" उनी जारी राख्छन्, "तर तिनीहरूको मेकानिकल गुणहरू प्राकृतिक हड्डीबाट टाढा छन्। हामीले प्रत्यारोपणलाई प्राकृतिक हड्डी जस्तै बल दिनको लागि यी बायोडिग्रेडेबल पोलिमरहरू बढाउन सक्षम भयौं।" Rosling ले नोट गरे कि मेडिकल ग्रेड ArcBiox ग्लास फाइबर ABM को थप संग 200% देखि 500% सम्म बायोडिग्रेडेबल PLLA पोलिमर को मेकानिकल गुण सुधार गर्न सक्छ।

नतिजाको रूपमा, एबीएम कम्पोजिटको प्रत्यारोपणले अप्रबलित पोलिमरहरूबाट बनाइएका इम्प्लान्टहरू भन्दा उच्च प्रदर्शन प्रदान गर्दछ, साथै जैव अवशोषणयोग्य र हड्डीको गठन र वृद्धिलाई बढावा दिन्छ। ABM कम्पोजिटले इम्प्लान्टको सम्पूर्ण लम्बाइमा फाइबर बिछ्याउने, साथै सम्भावित कमजोर ठाउँहरूमा अतिरिक्त फाइबरहरू राख्ने सहित इष्टतम फाइबर अभिमुखीकरण सुनिश्चित गर्न स्वचालित फाइबर/स्ट्र्यान्ड प्लेसमेन्ट प्रविधिहरू पनि प्रयोग गर्दछ।

घरेलु र प्राविधिक अनुप्रयोगहरू

यसको बढ्दो चिकित्सा व्यवसाय इकाईको साथ, एबीएम कम्पोजिटले बायो-आधारित र बायोडिग्रेडेबल पोलिमरहरू किचनवेयर, कटलरी र अन्य घरायसी वस्तुहरूमा पनि प्रयोग गर्न सकिन्छ भनेर मान्यता दिन्छ। "यी बायोडिग्रेडेबल पोलिमरहरूमा सामान्यतया पेट्रोलियम-आधारित प्लास्टिकको तुलनामा कमजोर मेकानिकल गुणहरू हुन्छन्।" रोजलिङले भने, "तर हामी यी सामग्रीहरूलाई हाम्रो बायोडिग्रेडेबल ग्लास फाइबरहरूसँग सुदृढ गर्न सक्छौं, तिनीहरूलाई प्राविधिक अनुप्रयोगहरूको विस्तृत दायराको लागि जीवाश्म-आधारित व्यावसायिक प्लास्टिकको लागि एक राम्रो विकल्प बनाउन।"

फलस्वरूप, एबीएम कम्पोजिटले आफ्नो प्राविधिक व्यापार इकाई बढाएको छ, जसले अब 60 जनालाई रोजगारी दिन्छ। "हामी थप दिगो जीवनको अन्त्य (EOL) समाधानहरू प्रस्ताव गर्दछौं।" Rosling भन्छन्, "हाम्रो मूल्य प्रस्ताव यी बायोडिग्रेडेबल कम्पोजिटहरूलाई औद्योगिक कम्पोस्टिङ कार्यहरूमा राख्नु हो जहाँ तिनीहरू माटोमा परिणत हुन्छन्।" परम्परागत ई-ग्लास निष्क्रिय छ र यी कम्पोस्टिङ सुविधाहरूमा घट्ने छैन।

ArcBiox फाइबर कम्पोजिट

ABM कम्पोजिटले कम्पोजिट अनुप्रयोगहरूको लागि ArcBiox X4/5 ग्लास फाइबरको विभिन्न रूपहरू विकास गरेको छ,छोटो-कट फाइबरर इंजेक्शन मोल्डिंग यौगिकहरूनिरन्तर फाइबरटेक्सटाइल र पल्ट्रसन मोल्डिङ जस्ता प्रक्रियाहरूको लागि। ArcBiox BSGF दायराले बायोडिग्रेडेबल गिलास फाइबरलाई बायो-आधारित पलिएस्टर रेजिन्ससँग जोड्दछ र सामान्य प्रविधि ग्रेडहरूमा उपलब्ध छ र खाना सम्पर्क अनुप्रयोगहरूमा प्रयोगको लागि अनुमोदित ArcBiox 5 ग्रेडहरूमा उपलब्ध छ।

एबीएम कम्पोजिटले पोलिलेक्टिक एसिड (पीएलए), पीएलएलए र पोलिब्युटाइलिन सक्सीनेट (पीबीएस) सहित विभिन्न बायोडिग्रेडेबल र बायो-आधारित पोलिमरहरूको पनि अनुसन्धान गरेको छ। तलको रेखाचित्रले X4/5 ग्लास फाइबरहरूले मानक ग्लास फाइबर प्रबलित पोलिमरहरू जस्तै पोलीप्रोपाइलिन (PP) र पोलिमाइड 6 (PA6) सँग प्रतिस्पर्धा गर्न कसरी प्रदर्शन सुधार गर्न सक्छ भनेर देखाउँछ।

एबीएम कम्पोजिटले पोलिलेक्टिक एसिड (पीएलए), पीएलएलए र पोलिब्युटिलीन सक्सीनेट (पीबीएस) सहित विभिन्न बायोडिग्रेडेबल र बायो-आधारित पोलिमरहरूको पनि अनुसन्धान गरेको छ। तलको रेखाचित्रले X4/5 ग्लास फाइबरहरूले मानक ग्लास फाइबर प्रबलित पोलिमरहरू जस्तै पोलीप्रोपाइलिन (PP) र पोलिमाइड 6 (PA6) सँग प्रतिस्पर्धा गर्न कसरी प्रदर्शन सुधार गर्न सक्छ भनेर देखाउँछ।

स्थायित्व र कम्पोस्टेबिलिटी

यदि यी कम्पोजिटहरू बायोडिग्रेडेबल छन् भने, तिनीहरू कति लामो हुनेछन्? "हाम्रा X4/5 गिलास फाइबरहरू चिनीले जस्तै पाँच मिनेटमा वा रातभरमा घुलनशील हुँदैनन्, र तिनीहरूको गुणहरू समयसँगै घट्दै जाँदा, यो त्यति देख्न सकिने छैन।" रोस्लिङ भन्छन्, "प्रभावी रूपमा घटाउन, हामीलाई लामो समयसम्म उच्च तापक्रम र आर्द्रता चाहिन्छ, जस्तै भिभो वा औद्योगिक कम्पोस्ट पिलहरूमा पाइन्छ। उदाहरणका लागि, हामीले हाम्रो ArcBiox BSGF सामग्रीबाट बनेका कप र कचौराहरू परीक्षण गर्‍यौं, र तिनीहरूले कार्यक्षमता नगुमाईकन २०० भाँडा धुने चक्रहरू सामना गर्न सक्छन्। त्यहाँ मेकानिकल गुणहरूको केही ह्रास छ, तर कपहरू प्रयोग गर्न असुरक्षित हुने बिन्दुमा छैन।"

यद्यपि, यो महत्त्वपूर्ण छ कि जब यी कम्पोजिटहरू तिनीहरूको उपयोगी जीवनको अन्त्यमा डिस्पोजल गरिन्छ, तिनीहरूले कम्पोस्टिङको लागि आवश्यक मानक आवश्यकताहरू पूरा गर्छन्, र ABM कम्पोजिटले यी मापदण्डहरू पूरा गर्दछ भनेर प्रमाणित गर्न परीक्षणहरूको श्रृंखला सञ्चालन गरेको छ। “आईएसओ मापदण्ड (औद्योगिक कम्पोस्टिङका ​​लागि) अनुसार ६ महिनाभित्र बायोडिग्रेडेसन र ३ महिना/९० दिनभित्र विघटन गर्नुपर्छ। रोजलिङ भन्छन्, “विघटन भनेको परीक्षण नमूना/उत्पादनलाई बायोमास वा कम्पोष्टमा राख्नु हो। 90 दिन पछि, प्राविधिकले छल्नी प्रयोग गरेर बायोमास जाँच गर्दछ। १२ हप्ता पछि, उत्पादनको कम्तिमा ९० प्रतिशत २ एमएम × २ एमएमको छलनीबाट पार गर्न सक्षम हुनुपर्छ।

बायोडिग्रेडेशन कुमारी सामग्रीलाई पाउडरमा पीस गरेर र ९० दिन पछि जारी CO2 को कुल मात्रा मापन गरेर निर्धारण गरिन्छ। यसले कम्पोष्टिङ प्रक्रियाको कार्बन सामग्रीलाई पानी, बायोमास र CO2 मा रूपान्तरण गर्छ। "औद्योगिक कम्पोस्टिङ परीक्षण पास गर्न, कम्पोस्टिङ प्रक्रियाबाट सैद्धांतिक 100 प्रतिशत CO2 को 90 प्रतिशत प्राप्त गर्न आवश्यक छ (कार्बन सामग्रीमा आधारित)।"

Rosling भन्छन् ABM कम्पोजिटले विघटन र बायोडिग्रेडेसन आवश्यकताहरू पूरा गरेको छ, र परीक्षणहरूले देखाएको छ कि यसको X4 ग्लास फाइबरले वास्तवमा बायोडिग्रेडेबिलिटीमा सुधार गर्छ (माथिको तालिका हेर्नुहोस्), जुन उदाहरणका लागि, एक अप्रबलित PLA मिश्रणको लागि मात्र 78% हो। उनी भन्छन्, "यद्यपि, जब हाम्रो ३०% बायोडिग्रेडेबल ग्लास फाइबर थपियो, बायोडिग्रेडेसन बढेर ९४% भयो, जबकि डिग्रेडेसन दर राम्रो रह्यो।"

नतिजाको रूपमा, ABM कम्पोजिटले प्रदर्शन गरेको छ कि यसको सामग्रीहरू EN 13432 अनुसार कम्पोस्टेबलको रूपमा प्रमाणित गर्न सकिन्छ। यसका सामग्रीहरू हालसम्म पारित भएका परीक्षणहरूमा नियन्त्रित कम्पोस्टिङ अवस्थाहरू अन्तर्गत सामग्रीहरूको अन्तिम एरोबिक बायोडिग्रेडेबिलिटीको लागि ISO 16929, एरोबिकका लागि ISO 16929 समावेश छ। नियन्त्रित विघटन, रासायनिक आवश्यकताहरूको लागि ISO DIN EN 13432, र phytotoxicity परीक्षणको लागि OECD 208, ISO DIN EN 13432।

कम्पोस्टिङको समयमा CO2 जारी हुन्छ

कम्पोष्टिङको समयमा, CO2 वास्तवमा निस्कन्छ, तर केहि माटोमा रहन्छ र त्यसपछि बिरुवाहरू द्वारा प्रयोग गरिन्छ। कम्पोस्टिङलाई औद्योगिक प्रक्रिया र पोस्ट-कम्पोष्टिङ प्रक्रियाको रूपमा दशकौंदेखि अध्ययन गरिएको छ जसले अन्य फोहोर विसर्जन विकल्पहरू भन्दा कम CO2 छोड्छ, र कम्पोस्टिङलाई अझै पनि वातावरणमैत्री र कार्बन फुटप्रिन्ट घटाउने प्रक्रिया मानिन्छ।

इकोटोक्सिसिटीमा कम्पोष्टिङ प्रक्रियाको क्रममा उत्पादित बायोमास र यस बायोमासबाट हुर्किएका बोटबिरुवाहरूको परीक्षण समावेश हुन्छ। "यो सुनिश्चित गर्न को लागी कि यी उत्पादनहरु लाई कम्पोस्ट बनाउन को लागी बढ्दै बिरुवाहरु लाई हानि गर्दैन।" रोजलिङले भने । थप रूपमा, ABM कम्पोजिटले प्रदर्शन गरेको छ कि यसका सामग्रीहरूले गृह कम्पोष्टिङ अवस्थाहरूमा बायोडिग्रेडेसन आवश्यकताहरू पूरा गर्दछ, जसमा 90% बायोडिग्रेडेसन पनि चाहिन्छ, तर 12-महिनाको अवधिमा, औद्योगिक कम्पोस्टिङको लागि छोटो अवधिको तुलनामा।

औद्योगिक अनुप्रयोग, उत्पादन, लागत र भविष्य वृद्धि

एबीएम कम्पोजिटका सामग्रीहरू धेरै व्यावसायिक अनुप्रयोगहरूमा प्रयोग गरिन्छ, तर गोपनीयता सम्झौताहरूको कारणले थप खुलासा गर्न सकिँदैन। "हामी कप, ससर, प्लेट, कटलरी र खाना भण्डारण कन्टेनरहरू जस्ता अनुप्रयोगहरू अनुरूप हाम्रो सामग्रीहरू अर्डर गर्छौं," रोजलिंग भन्छन्, "तर तिनीहरू कस्मेटिक कन्टेनर र ठूला घरायसी सामानहरूमा पेट्रोलियम-आधारित प्लास्टिकको विकल्पको रूपमा पनि प्रयोग गरिन्छ। हालसालै, हाम्रा सामग्रीहरू ठूला औद्योगिक मेसिनरी स्थापनाहरूमा कम्पोनेन्टहरूको निर्माणमा प्रयोगको लागि चयन गरिएको छ जुन प्रत्येक २-१२ हप्तामा बदल्न आवश्यक छ। यी कम्पनीहरूले हाम्रो X4 ग्लास फाइबर सुदृढीकरण प्रयोग गरेर, यी मेकानिकल भागहरू आवश्यक पहिरन प्रतिरोधका साथ बनाउन सकिन्छ र प्रयोग पछि कम्पोस्टेबल पनि छन् भनेर मान्यता दिएका छन्। यो निकट भविष्यको लागि आकर्षक समाधान हो किनभने यी कम्पनीहरूले नयाँ वातावरणीय र CO2 उत्सर्जन नियमहरू पूरा गर्ने चुनौती सामना गरिरहेका छन्।

रोस्लिङले थपे, “निर्माण उद्योगका लागि संरचनात्मक कम्पोनेन्टहरू बनाउन विभिन्न प्रकारका कपडा र नबुनाहरूमा हाम्रा निरन्तर फाइबरहरू प्रयोग गर्ने रुचि पनि बढ्दै गएको छ। हामी हाम्रा बायोडिग्रेडेबल फाइबरहरू बायो-आधारित तर गैर-बायोडिग्रेडेबल PA वा PP र इनर्ट थर्मोसेट सामग्रीहरू प्रयोग गर्नमा पनि चासो देखिरहेका छौं।"

हाल, X4/5 फाइबरग्लास ई-ग्लास भन्दा महँगो छ, तर उत्पादन मात्रा पनि अपेक्षाकृत सानो छ, र एबीएम कम्पोजिटले अनुप्रयोगहरू विस्तार गर्न र माग बढ्दै जाँदा 20,000 टन/वर्षसम्म र्‍याम्प-अप गर्नको लागि धेरै अवसरहरू खोजिरहेको छ, जसले लागत घटाउन पनि मद्दत गर्न सक्छ। यद्यपि, रोस्लिङ भन्छिन् कि धेरै अवस्थामा स्थिरता र नयाँ नियामक आवश्यकताहरू पूरा गर्न सम्बन्धित लागतहरू पूर्ण रूपमा विचार गरिएको छैन। यसैबीच, ग्रहलाई बचाउने अत्यावश्यकता बढ्दै गएको छ। "समाज पहिले नै अधिक जैव-आधारित उत्पादनहरूको लागि जोड दिइरहेको छ।" उनी भन्छन्, "रिसाइक्लिङ्ग टेक्नोलोजीहरूलाई अगाडि बढाउन धेरै प्रोत्साहनहरू छन्, विश्वले यसतर्फ छिटो अघि बढ्नु आवश्यक छ र मलाई लाग्छ कि समाजले भविष्यमा जैव-आधारित उत्पादनहरूको लागि मात्रै जोड दिनेछ"।

LCA र स्थिरता लाभ

रोजलिङ भन्छिन् कि एबीएम कम्पोजिटको सामग्रीले हरितगृह ग्यास उत्सर्जन र गैर-नवीकरणीय ऊर्जाको प्रयोगलाई प्रति किलोग्राम ५०-६० प्रतिशतले घटाउँछ। "हामी ISO 14040 र ISO 14044 मा उल्लिखित पद्धतिको आधारमा हाम्रा उत्पादनहरूको लागि पर्यावरणीय फुटप्रिन्ट डाटाबेस 2.0, मान्यता प्राप्त GaBi डाटासेट, र LCA (लाइफ साइकल विश्लेषण) गणनाहरू प्रयोग गर्छौं"।

"वर्तमानमा, जब कम्पोजिटहरू आफ्नो जीवन चक्रको अन्त्यमा पुग्छन्, कम्पोजिट फोहोर र EOL उत्पादनहरू जलाउन वा पाइरोलाइज गर्न धेरै ऊर्जा चाहिन्छ, र श्रेडिङ र कम्पोस्टिङ एक आकर्षक विकल्प हो, र यो निश्चित रूपमा हामीले प्रस्ताव गर्ने मुख्य मूल्य प्रस्तावहरू मध्ये एक हो, र हामी नयाँ प्रकारको पुन: प्रयोग योग्यता प्रदान गर्दैछौं।" Rosling भन्छन्, "हाम्रो फाइबर ग्लास माटोमा पहिले देखि नै अवस्थित प्राकृतिक खनिज घटकहरु बाट बनेको छ। त्यसोभए किन EOL कम्पोजिट कम्पोनेन्टहरू कम्पोष्ट नगर्ने वा जलाएपछि न-डिग्रेडेबल कम्पोजिटहरूबाट फाइबरहरू विघटन गरी मलको रूपमा प्रयोग गर्ने? यो वास्तविक विश्वव्यापी चासोको पुनर्चक्रण विकल्प हो।"

सांघाई ओरिसन न्यू मटेरियल टेक्नोलोजी कं, लिमिटेड
M: +86 18683776368 (WhatsApp पनि)
T:+८६ ०८३८३९९०४९९
Email: grahamjin@jhcomposites.com
ठेगाना: NO.398 नयाँ ग्रीन रोड Xinbang टाउन Songjiang जिल्ला, Shanghai