ไฟเบอร์กลาสที่ดูดซับได้ทางชีวภาพและย่อยสลายได้ชิ้นส่วนคอมโพสิตที่ย่อยสลายได้--ข่าวอุตสาหกรรม

ถ้าคอมโพสิตพอลิเมอร์เสริมใยแก้ว (GFRP) สามารถทำปุ๋ยหมักได้เมื่อสิ้นสุดอายุการใช้งานที่มีประโยชน์นอกเหนือจากประโยชน์ที่ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าการลดน้ำหนักความแข็งแรงและความแข็งความต้านทานการกัดกร่อนและความทนทาน? โดยสรุปแล้วคือการดึงดูดเทคโนโลยีของ ABM Composite

แก้วที่ออกฤทธิ์ทางชีวภาพเส้นใยที่มีความแข็งแรงสูง

ก่อตั้งขึ้นในปี 2557 อาร์กติกชีวภาพ OY (Tampere, Finland) ได้พัฒนาเส้นใยแก้วที่ย่อยสลายได้ซึ่งทำจากแก้วชีวภาพที่เรียกว่า Ari Rosling ผู้อำนวยการฝ่ายวิจัยและพัฒนาของ ABM Composite อธิบายว่า "สูตรพิเศษที่พัฒนาขึ้นในปี 1960 เมื่อนำเข้าสู่ร่างกายแก้วจะแบ่งออกเป็นเกลือแร่ธาตุส่วนประกอบปล่อยโซเดียมแมกนีเซียมฟอสเฟต ฯลฯ ดังนั้นจึงสร้างเงื่อนไขที่กระตุ้นการเจริญเติบโตของกระดูก”

“ มันมีคุณสมบัติคล้ายกันเส้นใยแก้วปราศจากอัลคาไล (แก้วอิเล็กทรอนิกส์)- Rosling กล่าวว่า“ แต่แก้วที่ออกฤทธิ์ทางชีวภาพนี้ยากที่จะผลิตและดึงเข้าไปในเส้นใยและจนถึงขณะนี้มันถูกใช้เป็นผงหรือผก เท่าที่เราทราบ ABM Composite เป็น บริษัท แรกที่สร้างเส้นใยแก้วที่มีความแข็งแรงสูงจากมันในระดับอุตสาหกรรมและตอนนี้เรากำลังใช้เส้นใยแก้ว ArcBiox X4/5 เหล่านี้เพื่อเสริมพลาสติกชนิดต่าง ๆ รวมถึงโพลีเมอร์ที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ”

รากฟันเทียมทางการแพทย์

ภูมิภาคแทมเพียร์สองชั่วโมงทางเหนือของเฮลซิงกิประเทศฟินแลนด์เป็นศูนย์กลางของโพลีเมอร์ที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพสำหรับการใช้งานทางการแพทย์ตั้งแต่ปี 1980 Rosling อธิบายว่า“ หนึ่งในรากฟันเทียมที่มีวางจำหน่ายทั่วไปครั้งแรกที่ทำด้วยวัสดุเหล่านี้ผลิตในแทมเปเรและนั่นคือวิธีที่ ABM Composite เริ่มต้น! ซึ่งตอนนี้เป็นหน่วยธุรกิจการแพทย์ของเรา”

“ มีโพลีเมอร์ที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพจำนวนมากสำหรับการปลูกถ่าย” เขาพูดต่อ“ แต่คุณสมบัติเชิงกลของพวกเขาอยู่ไกลจากกระดูกธรรมชาติ เราสามารถปรับปรุงโพลีเมอร์ที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพเหล่านี้เพื่อให้การปลูกฝังมีความแข็งแรงเช่นเดียวกับกระดูกธรรมชาติ” Rosling ตั้งข้อสังเกตว่าเส้นใยแก้ว Arcbiox เกรดทางการแพทย์ด้วยการเพิ่ม ABM สามารถปรับปรุงคุณสมบัติเชิงกลของโพลิเมอร์ PLLA ที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพได้ 200% ถึง 500%

เป็นผลให้การปลูกถ่ายของ ABM Composite มีประสิทธิภาพสูงกว่าการปลูกถ่ายที่ทำจากโพลีเมอร์ที่ไม่ได้รับการเสริมกำลังในขณะที่ยังสามารถดูดซับได้และส่งเสริมการก่อตัวของกระดูกและการเจริญเติบโต ABM Composite ยังใช้เทคนิคการจัดวางเส้นใย/สายอัตโนมัติเพื่อให้แน่ใจว่าการวางแนวเส้นใยที่ดีที่สุดรวมถึงการวางเส้นใยตามความยาวทั้งหมดของการปลูกถ่ายรวมถึงการวางเส้นใยเพิ่มเติมที่จุดอ่อนที่อาจเกิดขึ้น

แอปพลิเคชั่นครัวเรือนและเทคนิค

ด้วยหน่วยธุรกิจการแพทย์ที่กำลังเติบโต ABM Composite ตระหนักดีว่าพอลิเมอร์ที่ใช้ชีวภาพและย่อยสลายได้สามารถใช้สำหรับเครื่องครัวเครื่องครัวมีดและสิ่งของอื่น ๆ ในครัวเรือน “ พอลิเมอร์ที่ย่อยสลายได้เหล่านี้มักจะมีคุณสมบัติเชิงกลที่ไม่ดีเมื่อเทียบกับพลาสติกที่ใช้ปิโตรเลียม” Rosling กล่าวว่า“ แต่เราสามารถเสริมวัสดุเหล่านี้ด้วยเส้นใยแก้วที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพของเราทำให้พวกเขาเป็นทางเลือกที่ดีสำหรับพลาสติกเชิงพาณิชย์ที่ใช้ฟอสซิลสำหรับการใช้งานทางเทคนิคที่หลากหลาย”

เป็นผลให้ ABM Composite ได้เพิ่มหน่วยธุรกิจด้านเทคนิคซึ่งปัจจุบันมีพนักงาน 60 คน “ เรานำเสนอโซลูชั่น End-Life (EOL) ที่ยั่งยืนมากขึ้น” Rosling กล่าวว่า“ ข้อเสนอคุณค่าของเราคือการนำคอมโพสิตที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพเหล่านี้ไปสู่การทำปุ๋ยหมักอุตสาหกรรมที่พวกเขาเปลี่ยนเป็นดิน” แก้วอิเล็กทรอนิกส์แบบดั้งเดิมนั้นเฉื่อยและจะไม่ลดลงในโรงงานปุ๋ยหมักเหล่านี้

คอมโพสิตไฟเบอร์ ArcBiox

ABM Composite ได้พัฒนารูปแบบต่าง ๆ ของเส้นใยแก้ว ArcBiox X4/5 สำหรับการใช้งานคอมโพสิตจากเส้นใยสั้นตัดและสารประกอบการฉีดขึ้นรูปไปยังเส้นใยต่อเนื่องสำหรับกระบวนการต่าง ๆ เช่นสิ่งทอและการปั้นการปั้น ช่วง Arcbiox BSGF ผสมผสานเส้นใยแก้วที่ย่อยสลายได้ด้วยเรซินโพลีเอสเตอร์ที่ใช้ชีวภาพและมีอยู่ในเกรดเทคโนโลยีทั่วไปและเกรด Arcbiox 5 ที่ได้รับอนุมัติสำหรับการใช้งานในการติดต่อกับอาหาร

ABM Composite ได้ตรวจสอบโพลีเมอร์ที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพและชีวภาพที่หลากหลายรวมถึงกรดโพลีแลคติค (PLA), PLLA และ polybutylene succinate (PBS) แผนภาพด้านล่างแสดงให้เห็นว่าเส้นใยแก้ว X4/5 สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการแข่งขันกับโพลีเมอร์เสริมเส้นใยแก้วมาตรฐานเช่นโพลีโพรพีลีน (PP) และแม้แต่โพลีอะไมด์ 6 (PA6)

ABM Composite ได้ตรวจสอบโพลีเมอร์ที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพและชีวภาพที่หลากหลายรวมถึงกรดโพลีแลคติค (PLA), PLLA และ polybutylene succinate (PBS) แผนภาพด้านล่างแสดงให้เห็นว่าเส้นใยแก้ว X4/5 สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการแข่งขันกับโพลีเมอร์เสริมเส้นใยแก้วมาตรฐานเช่นโพลีโพรพีลีน (PP) และแม้แต่โพลีอะไมด์ 6 (PA6)

ความทนทานและความสามารถพิเศษ

หากคอมโพสิตเหล่านี้สามารถย่อยสลายได้ทางชีวภาพพวกเขาจะอยู่ได้นานแค่ไหน? “ เส้นใยแก้ว x4/5 ของเราไม่ละลายในห้านาทีหรือข้ามคืนเหมือนน้ำตาลและในขณะที่คุณสมบัติของพวกเขาจะลดลงเมื่อเวลาผ่านไปมันจะไม่สังเกตเห็นได้ชัด” Rosling กล่าวว่า“ เพื่อลดลงอย่างมีประสิทธิภาพเราต้องการอุณหภูมิและความชื้นที่สูงขึ้นในระยะเวลานานตามที่พบในวิฟหรือในกองปุ๋ยหมักอุตสาหกรรม ตัวอย่างเช่นเราทดสอบถ้วยและชามที่ทำจากวัสดุ Arcbiox BSGF ของเราและพวกเขาสามารถทนต่อการล้างจานได้มากถึง 200 รอบโดยไม่สูญเสียฟังก์ชั่น มีการเสื่อมสภาพของคุณสมบัติเชิงกล แต่ไม่ถึงจุดที่ถ้วยไม่ปลอดภัยที่จะใช้”

อย่างไรก็ตามเป็นสิ่งสำคัญที่เมื่อคอมโพสิตเหล่านี้ถูกกำจัดเมื่อสิ้นสุดอายุการใช้งานที่มีประโยชน์พวกเขาจะปฏิบัติตามข้อกำหนดมาตรฐานที่จำเป็นสำหรับการทำปุ๋ยหมักและ ABM Composite ได้ทำการทดสอบหลายชุดเพื่อพิสูจน์ว่าเป็นไปตามมาตรฐานเหล่านี้ “ ตามมาตรฐาน ISO (สำหรับการทำปุ๋ยหมักอุตสาหกรรม) การย่อยสลายทางชีวภาพควรเกิดขึ้นภายใน 6 เดือนและการสลายตัวภายใน 3 เดือน/90 วัน” Rosling กล่าวว่า“ การสลายตัวหมายถึงการวางตัวอย่างการทดสอบ/ผลิตภัณฑ์ลงในชีวมวลหรือปุ๋ยหมัก หลังจาก 90 วันช่างเทคนิคตรวจสอบชีวมวลโดยใช้ตะแกรง หลังจาก 12 สัปดาห์ผลิตภัณฑ์อย่างน้อย 90 เปอร์เซ็นต์ควรจะผ่านตะแกรง 2 มม. x 2 มม.”

การย่อยสลายทางชีวภาพจะถูกกำหนดโดยการบดวัสดุบริสุทธิ์เป็นผงและวัดปริมาณ CO2 ทั้งหมดที่ปล่อยออกมาหลังจาก 90 วัน สิ่งนี้จะประเมินว่าปริมาณคาร์บอนของกระบวนการปุ๋ยหมักถูกแปลงเป็นน้ำชีวมวลและ CO2 เท่าใด “ ในการผ่านการทดสอบการทำปุ๋ยหมักอุตสาหกรรม 90 เปอร์เซ็นต์ของคาร์บอนไดออกไซด์ 100 เปอร์เซ็นต์จากกระบวนการทำปุ๋ยหมักจะต้องประสบความสำเร็จ (ขึ้นอยู่กับเนื้อหาคาร์บอน)”

Rosling กล่าวว่า ABM Composite ได้ปฏิบัติตามข้อกำหนดการสลายตัวและการย่อยสลายทางชีวภาพและการทดสอบได้แสดงให้เห็นว่าการเพิ่มเส้นใยแก้ว X4 นั้นช่วยเพิ่มความสามารถในการย่อยสลายทางชีวภาพ (ดูตารางด้านบน) ซึ่งเป็นเพียง 78% สำหรับการผสม PLA แบบไม่บังคับ เขาอธิบาย” อย่างไรก็ตามเมื่อเพิ่มเส้นใยแก้วที่ย่อยสลายได้ 30% ของเราการย่อยสลายทางชีวภาพเพิ่มขึ้นเป็น 94% ในขณะที่อัตราการย่อยสลายยังคงดี”

เป็นผลให้ ABM Composite ได้แสดงให้เห็นว่าวัสดุของมันสามารถรับรองได้ว่าสามารถย่อยสลายได้ตาม EN 13432 การทดสอบว่าวัสดุของมันผ่านไปจนถึงปัจจุบันรวมถึง ISO 14855-1 สำหรับความสามารถในการย่อยสลายทางชีวภาพแบบแอโรบิคขั้นสุดท้าย 13432

CO2 ที่ปล่อยออกมาในระหว่างการทำปุ๋ยหมัก

ในระหว่างการทำปุ๋ยหมัก CO2 ได้รับการปล่อยตัวแน่นอน แต่บางส่วนยังคงอยู่ในดินและจากนั้นก็ถูกใช้โดยพืช การทำปุ๋ยหมักได้รับการศึกษามานานหลายทศวรรษทั้งในกระบวนการอุตสาหกรรมและเป็นกระบวนการหลังการคอมโพสิตที่ปล่อย CO2 น้อยกว่าทางเลือกในการกำจัดของเสียอื่น ๆ และการทำปุ๋ยหมักยังคงถือว่าเป็นกระบวนการลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม

ความเป็นพิษต่อระบบนิเวศเกี่ยวข้องกับการทดสอบชีวมวลที่เกิดขึ้นในระหว่างกระบวนการหมักและพืชที่ปลูกด้วยชีวมวลนี้ “ นี่คือเพื่อให้แน่ใจว่าการทำปุ๋ยหมักผลิตภัณฑ์เหล่านี้ไม่เป็นอันตรายต่อพืชที่กำลังเติบโต” Rosling กล่าว นอกจากนี้ ABM Composite ได้แสดงให้เห็นว่าวัสดุของมันเป็นไปตามข้อกำหนดการย่อยสลายทางชีวภาพภายใต้เงื่อนไขการทำปุ๋ยหมักที่บ้านซึ่งต้องใช้การย่อยสลายทางชีวภาพ 90% แต่ในช่วงระยะเวลา 12 เดือนเมื่อเทียบกับระยะเวลาที่สั้นลงสำหรับการทำปุ๋ยหมักอุตสาหกรรม

แอปพลิเคชันอุตสาหกรรมการผลิตต้นทุนและการเติบโตในอนาคต

วัสดุของ ABM Composite ใช้ในแอปพลิเคชันเชิงพาณิชย์จำนวนมาก แต่ไม่สามารถเปิดเผยได้มากกว่านี้เนื่องจากข้อตกลงการรักษาความลับ “ เราสั่งวัสดุของเราให้เหมาะกับแอปพลิเคชันเช่นถ้วยจานจานจานจานช้อนส้อมและภาชนะเก็บอาหาร” Rosling กล่าว“ แต่พวกเขายังใช้เป็นทางเลือกแทนพลาสติกที่ใช้ปิโตรเลียมในภาชนะเครื่องสำอางและของใช้ในครัวเรือนขนาดใหญ่ เมื่อเร็ว ๆ นี้วัสดุของเราได้รับการคัดเลือกเพื่อใช้ในการผลิตส่วนประกอบในการติดตั้งเครื่องจักรอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ที่ต้องเปลี่ยนทุก 2-12 สัปดาห์ บริษัท เหล่านี้ได้รับการยอมรับว่าด้วยการใช้การเสริมแรงไฟเบอร์แก้ว X4 ของเราชิ้นส่วนเครื่องจักรกลเหล่านี้สามารถทำได้ด้วยความต้านทานการสึกหรอที่จำเป็นและยังสามารถย่อยสลายได้หลังการใช้งาน นี่เป็นทางออกที่น่าสนใจสำหรับอนาคตอันใกล้เนื่องจาก บริษัท เหล่านี้เผชิญกับความท้าทายในการปฏิบัติตามกฎระเบียบด้านสิ่งแวดล้อมและการปล่อย CO2 ใหม่”

Rosling กล่าวเสริมว่า“ นอกจากนี้ยังมีความสนใจเพิ่มขึ้นในการใช้เส้นใยต่อเนื่องของเราในเนื้อผ้าประเภทต่าง ๆ และ nonwovens เพื่อสร้างส่วนประกอบโครงสร้างสำหรับอุตสาหกรรมการก่อสร้าง นอกจากนี้เรายังเห็นความสนใจในการใช้เส้นใยที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพด้วย PA หรือ PP ที่ไม่สามารถย่อยสลายได้ทางชีวภาพ แต่ไม่สามารถย่อยสลายได้

ในปัจจุบันไฟเบอร์กลาส X4/5 มีราคาแพงกว่าแก้วอิเล็กทรอนิกส์ แต่ปริมาณการผลิตก็ค่อนข้างเล็กและ ABM Composite กำลังดำเนินการหลายครั้งในการขยายการใช้งานและอำนวยความสะดวกในการเพิ่มขึ้นถึง 20,000 ตัน/ปีเมื่อความต้องการเพิ่มขึ้นซึ่งอาจช่วยลดต้นทุน ถึงกระนั้น Rosling ก็กล่าวว่าในหลายกรณีค่าใช้จ่ายที่เกี่ยวข้องกับการตอบสนองความยั่งยืนและข้อกำหนดด้านกฎระเบียบใหม่ยังไม่ได้รับการพิจารณาอย่างเต็มที่ ในขณะเดียวกันความเร่งด่วนของการออมดาวเคราะห์ก็เพิ่มขึ้น “ สังคมกำลังผลักดันผลิตภัณฑ์ที่มีพื้นฐานทางชีวภาพมากขึ้นแล้ว” เขาอธิบายว่า“ มีแรงจูงใจมากมายที่จะผลักดันเทคโนโลยีการรีไซเคิลไปข้างหน้าโลกจำเป็นต้องเคลื่อนไหวเร็วขึ้นในเรื่องนี้และฉันคิดว่าสังคมจะเพิ่มการผลักดันผลิตภัณฑ์ที่ใช้ชีวภาพในอนาคต”

LCA และความได้เปรียบด้านความยั่งยืน

Rosling กล่าวว่าวัสดุของ ABM Composite ลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกและการใช้พลังงานที่ไม่หมุนเวียนลง 50-60 % ต่อกิโลกรัม “ เราใช้ฐานข้อมูลรอยเท้าด้านสิ่งแวดล้อม 2.0, ชุดข้อมูล GABI ที่ได้รับการรับรองและการคำนวณ LCA (การวิเคราะห์วงจรชีวิต) สำหรับผลิตภัณฑ์ของเราตามวิธีการที่ระบุไว้ใน ISO 14040 และ ISO 14044″

“ ในปัจจุบันเมื่อคอมโพสิตถึงจุดสิ้นสุดของวงจรชีวิตของพวกเขาจำเป็นต้องใช้พลังงานจำนวนมากในการเผาขยะและไพโรไลส์คอมโพสิตและผลิตภัณฑ์ EOL และการทำลายและการทำปุ๋ยหมักเป็นตัวเลือกที่น่าสนใจและเป็นหนึ่งในข้อเสนอที่สำคัญที่เรานำเสนอ Rosling กล่าวว่า“ ไฟเบอร์กลาสของเราทำจากส่วนประกอบแร่ธรรมชาติที่มีอยู่ในดินแล้ว เหตุใดจึงไม่คอมโพสิตคอมโพสิตของปุ๋ยหมักหรือละลายเส้นใยจากคอมโพสิตที่ไม่ย่อยสลายได้หลังจากการเผาและใช้เป็นปุ๋ย? นี่คือตัวเลือกการรีไซเคิลเพื่อความสนใจทั่วโลกที่แท้จริง”

Shanghai Orisen New Material Technology Co. , Ltd
M: +86 18683776368 (เช่น WhatsApp)
T: +86 08383990499
Email: grahamjin@jhcomposites.com
ที่อยู่: No.398 New Green Road Xinbang Town Songjiang District, Shanghai