Cam fiber takviyeli polimer (GFRP) kompozitleri, kilo azaltma, mukavemet ve sertlik, korozyon direnci ve dayanıklılığın kanıtlanmış faydalarına ek olarak faydalı ömrünün sonunda kompostlanabilirse ne olur? Kısacası, ABM Composite teknolojisinin cazibesidir.
Biyoaktif cam, yüksek mukavemetli lifler
2014 yılında kurulan Arktik Biyomalzeme OY (Tampere, Finlandiya), Abm Composit'te Ari Rosling, Ari Rosling'in Ari Rosling'den yapılan biyolojik olarak parçalanabilen bir cam elyaf geliştirdi, “camın fizyolojik koşullar altında kalmasına izin veren özel bir formülasyon. Vücuda sokulduğunda, cam bileşen mineral tuzlarına parçalanır, sodyum, magnezyum, fosfatlar vb.
"Benzer özelliklere sahiptirAlkali içermeyen cam elyaf (e-cam). " Rosling, “Ancak bu biyoaktif camın üretimi ve liflere çekilmesi zordur ve şimdiye kadar sadece bir toz veya macun olarak kullanılmıştır. Bildiğimiz kadarıyla, ABM Composite, endüstriyel ölçekte yüksek mukavemetli cam lifler yapan ilk şirketti ve şimdi biyolojik olarak parçalanabilir polimerler de dahil olmak üzere çeşitli plastik türlerini güçlendirmek için bu Arcbiox X4/5 cam lifleri kullanıyoruz ”.
Tıbbi İmplantlar
Finlandiya'nın Helsinki'nin iki saat kuzeyindeki Tampere bölgesi, 1980'lerden beri tıbbi uygulamalar için biyolojik tabanlı biyolojik olarak parçalanabilir polimerler için bir merkez olmuştur. Rosling, “Bu malzemelerle yapılan ilk ticari olarak temin edilebilen implantlardan biri Tampere'de üretildi ve ABM Composite böyle başladı! Şimdi bizim tıbbi iş birimimiz ”.
“İmplantlar için biyolojik olarak parçalanabilen, biyoabsorbable polimer var.” “Ama mekanik özellikleri doğal kemikten uzak. İmplanta doğal kemikle aynı mukavemeti vermek için bu biyolojik olarak parçalanabilir polimerleri geliştirebildik ”. Rosling, ABM ilavesi ile tıbbi dereceli Arcbiox cam liflerinin biyolojik olarak parçalanabilir PLLA polimerlerinin mekanik özelliklerini% 200 ila% 500 oranında artırabileceğini kaydetti.
Sonuç olarak, ABM Composite implantları, güçlendirilmemiş polimerlerle yapılan implantlardan daha yüksek performans sunarken, aynı zamanda biyolojik olarak atılabilir ve kemik oluşumu ve büyümesini desteklemektedir. ABM Composite ayrıca, implantın tüm uzunluğu boyunca liflerin döşenmesi ve potansiyel olarak zayıf noktalara ek liflerin yerleştirilmesi de dahil olmak üzere optimal fiber oryantasyonunu sağlamak için otomatik fiber/iplik yerleştirme tekniklerini de kullanır.
Hanehalkı ve Teknik Uygulamalar
Büyüyen tıbbi iş birimi ile ABM Composite, biyo-tabanlı ve biyolojik olarak parçalanabilir polimerlerin mutfak eşyaları, çatal bıçak takımı ve diğer ev eşyaları için de kullanılabileceğini kabul eder. “Bu biyolojik olarak parçalanabilir polimerler tipik olarak petrol bazlı plastiklere kıyasla zayıf mekanik özelliklere sahiptir.” Rosling, “Ancak bu malzemeleri biyolojik olarak parçalanabilir cam liflerimizle güçlendirebiliriz, bu da onları çok çeşitli teknik uygulamalar için fosil bazlı ticari plastiklere neredeyse iyi bir alternatif haline getirebiliriz” dedi.
Sonuç olarak, ABM Composite şu anda 60 kişiyi istihdam eden teknik iş birimini artırdı. “Daha sürdürülebilir yaşam sonu (EOL) çözümleri sunuyoruz.” Rosling, “Değer teklifimiz, bu biyolojik olarak parçalanabilir kompozitleri toprağa dönüştükleri endüstriyel kompostlama operasyonlarına koymaktır” diyor. Geleneksel e-cam inerttir ve bu kompostlama tesislerinde bozulmaz.
Arcbiox fiber kompozitler
ABM Composite, kompozit uygulamalar için çeşitli Arcbiox X4/5 cam lifleri geliştirdi,kısa kesilmiş liflerve enjeksiyon kalıplama bileşiklerisürekli liflerTekstil ve pultrüzyon kalıplama gibi işlemler için. Arcbiox BSGF aralığı, biyolojik olarak parçalanabilir cam liflerini biyo bazlı polyester reçinelerle birleştirir ve gıda temas uygulamalarında kullanım için onaylanan genel teknoloji notlarında ve Arcbiox 5 sınıflarında mevcuttur.
ABM kompozit ayrıca polilaktik asit (PLA), PLLA ve polibutilen süksinat (PBS) dahil olmak üzere çeşitli biyolojik olarak parçalanabilir ve biyo bazlı polimerleri araştırmıştır. Aşağıdaki şema, X4/5 cam liflerin polipropilen (PP) ve hatta poliamid 6 (PA6) gibi standart cam fiber takviyeli polimerlerle rekabet etmek için performansı nasıl artırabileceğini göstermektedir.
ABM kompozit ayrıca polilaktik asit (PLA), PLLA ve polibutilen süksinat (PBS) dahil olmak üzere çeşitli biyolojik olarak parçalanabilir ve biyo bazlı polimerleri araştırmıştır. Aşağıdaki şema, X4/5 cam liflerin polipropilen (PP) ve hatta poliamid 6 (PA6) gibi standart cam fiber takviyeli polimerlerle rekabet etmek için performansı nasıl artırabileceğini göstermektedir.
Dayanıklılık ve kompostlanabilirlik
Bu kompozitler biyolojik olarak parçalanabilirse, ne kadar süreceklerdir? “X4/5 cam liflerimiz beş dakika içinde veya şeker gibi bir gecede çözülmez ve özellikleri zamanla bozulurken, bu kadar fark edilmeyecektir.” Rosling, “Etkili bir şekilde bozulmak için, in vivo veya endüstriyel kompost kazıklarında bulunduğu gibi uzun süre yüksek sıcaklıklara ve neme ihtiyacımız var. Örneğin, Arcbiox BSGF malzememizden yapılmış bardak ve kaseleri test ettik ve işlevselliği kaybetmeden 200'e kadar bulaşık yıkama döngüsüne dayanabilirler. Mekanik özelliklerin bir miktar bozulması vardır, ancak bardakların kullanımı güvensiz olduğu noktaya kadar değil ”.
Bununla birlikte, bu kompozitlerin faydalı ömrünün sonunda atıldığında, kompostlama için gerekli standart gereksinimleri karşılamaları ve ABM kompozitin bu standartları karşıladığını kanıtlamak için bir dizi test yapması önemlidir. “ISO standartlarına göre (endüstriyel kompostlama için), biyodegradasyon 6 ay içinde gerçekleşmeli ve 3 ay/90 gün içinde ayrışma yapılmalıdır”. Rosling, “Ayrışma, test örneğini/ürünü biyokütle veya komposta yerleştirmek anlamına gelir. 90 gün sonra teknisyen biyokütleyi bir elek kullanarak inceliyor. 12 hafta sonra, ürünün en az yüzde 90'ı 2 mm x 2 mm'lik bir elekten geçebilmelidir ”.
Biyodegradasyon, bakire malzemenin bir toz haline getirilmesi ve 90 gün sonra serbest bırakılan toplam CO2 miktarını ölçerek belirlenir. Bu, kompostlama işleminin karbon içeriğinin ne kadarının su, biyokütle ve CO2'ye dönüştürüldüğünü değerlendirir. “Endüstriyel kompostlama testini geçmek için, kompostlama işleminden yüzde 100 CO2'nin yüzde 90'ı (karbon içeriğine dayalı) elde edilmelidir”.
Rosling, ABM kompozitinin ayrışma ve biyodegradasyon gereksinimlerini karşıladığını ve testlerin, X4 cam fiberinin eklenmesinin biyolojik olarak bozunabilirliği geliştirdiğini (yukarıdaki tabloya bakınız), örneğin takviye edilmemiş bir PLA karışımı için sadece% 78 olduğunu gösterdi. Bununla birlikte, ”ancak% 30 biyolojik olarak parçalanabilir cam liflerimiz eklendiğinde biyodegradasyon% 94'e yükselirken, bozunma oranları iyi kaldı”.
Sonuç olarak, ABM Composite, malzemelerinin EN 13432'ye göre kompostlanabilir olarak sertifikalandırılabileceğini göstermiştir. Materyallerinin bugüne kadar geçtiği testler, kontrollü kompostlama koşulları altında malzemelerin nihai aerobik biyolojik olarak bozunabilirliği, ISO 16929'un kimyasal gereksinimler için aerobik kontrollü dekompozisyon için ISO DIN 13432 için ve oytox, 13432 için fytox için 13432 arasında, 13432 için, 13432 için, 13432, 13432.
CO2 kompostlama sırasında piyasaya sürüldü
Kompostlama sırasında, CO2 gerçekten serbest bırakılır, ancak bazı topraklarda kalır ve daha sonra bitkiler tarafından kullanılır. Kompostlama, hem endüstriyel bir süreç olarak hem de diğer atık bertaraf alternatiflerinden daha az CO2 serbest bırakan bir kompostlama sonrası süreç olarak incelenmiştir ve kompostlama hala çevre dostu ve karbon ayak izi indirgeme işlemi olarak kabul edilmektedir.
Ekotoksisite, kompostlama işlemi sırasında üretilen biyokütlenin ve bu biyokütle ile yetiştirilen bitkilerin test edilmesini içerir. “Bu, bu ürünleri kompostlamanın büyüyen bitkilere zarar vermemesini sağlamak içindir.” Dedi Rosling. Buna ek olarak, ABM Composite, malzemelerinin, endüstriyel kompostlama için daha kısa bir süreye kıyasla,% 90 biyodegradasyon gerektiren, ancak 12 aylık bir süre boyunca biyodegradasyon gereksinimlerini karşıladığını göstermiştir.
Endüstriyel uygulamalar, üretim, maliyetler ve gelecekteki büyüme
ABM Composite'nin materyalleri bir dizi ticari uygulamada kullanılır, ancak gizlilik anlaşmaları nedeniyle daha fazlası açıklanamaz. “Malzemelerimize bardaklar, tabaklar, plakalar, çatal bıçak takımı ve gıda depolama kapları gibi uygulamalara uyacak şekilde sipariş veriyoruz,” diyor Rosling, “ama aynı zamanda kozmetik kaplarda ve büyük ev eşyalarında petrol bazlı plastiklere alternatif olarak kullanılıyorlar. Daha yakın zamanlarda, malzemelerimiz her 2-12 haftada bir değiştirilmesi gereken büyük endüstriyel makine tesislerinde bileşenlerin üretiminde kullanılmak üzere seçilmiştir. Bu şirketler, X4 cam elyaf takviyemizi kullanarak, bu mekanik parçaların gerekli aşınma direnci ile yapılabileceğini ve kullanımdan sonra kompostlanabilir olduğunu kabul etmişlerdir. Bu şirketler yeni çevresel ve CO2 emisyon düzenlemelerine ulaşma zorluğuyla karşı karşıya kaldığı için bu yakın gelecek için çekici bir çözümdür ”.
Rosling, “İnşaat endüstrisi için yapısal bileşenler yapmak için sürekli liflerimizi farklı kumaş ve nonwoven türlerinde kullanmaya da artan ilgi var. Ayrıca biyolojik olarak parçalanabilir liflerimizi biyolojik bazlı ancak biyolojik olarak parçalanamayan PA veya PP ve inert termoset malzemelerle kullanmaya ilgi duyuyoruz ”.
Şu anda, X4/5 fiberglas e-camdan daha pahalıdır, ancak üretim hacimleri de nispeten küçüktür ve ABM Composite, uygulamaları genişletmek ve talep arttıkça 20.000 ton/yıla kadar bir artışı kolaylaştırmak için bir dizi fırsat peşinde koşmaktadır, bu da maliyetleri azaltmaya yardımcı olabilir. Buna rağmen, Rosling birçok durumda sürdürülebilirliğin ve yeni düzenleyici gerekliliklerin karşılanmasıyla ilgili maliyetlerin tam olarak dikkate alınmadığını söylüyor. Bu arada, gezegeni kurtarmanın aciliyeti artıyor. “Toplum zaten daha fazla biyo tabanlı ürün için zorluyor.” “Geri dönüşüm teknolojilerini ileri itmek için çok fazla teşvik var, dünyanın bu konuda daha hızlı hareket etmesi gerekiyor ve bence toplumun sadece gelecekte biyo-tabanlı ürünler için itici gücü artıracak”.
LCA ve sürdürülebilirlik avantajı
Rosling, ABM Composite'ın malzemelerinin sera gazı emisyonlarını ve yenilenemeyen enerjinin kullanımını kilogram başına yüzde 50-60 azalttığını söylüyor. “ISO 14040 ve ISO 14044 ″ 'de belirtilen metodolojiye dayanarak ürünlerimiz için çevresel ayak izi veritabanı 2.0, akredite GABI veri kümesi ve LCA (yaşam döngüsü analizi) hesaplamalarını kullanıyoruz.
“Şu anda, kompozitler yaşam döngüsünün sonuna ulaştığında, kompozit atık ve EOL ürünlerini yakmak veya piroliz için çok fazla enerji gereklidir ve parçalama ve kompostlama çekici bir seçenektir ve kesinlikle sunduğumuz temel değer önermelerinden biridir ve yeni bir geri dönüşüm sağlıyoruz.” Rosling, “Fiberglasımız, toprakta halihazırda mevcut olan doğal mineral bileşenlerinden yapılmıştır. Öyleyse neden EOL kompozit bileşenlerini kompostlamıyorsunuz veya yakılamayan kompozitlerden fiberleri yakmadan eritmiyorsunuz ve gübre olarak kullanmıyorsunuz? Bu, gerçek küresel ilginin geri dönüşüm seçeneğidir ”.
Shanghai Orisen Yeni Malzeme Technology Co., Ltd
M: +86 18683776368 (ayrıca whatsapp)
T: +86 08383990499
Email: grahamjin@jhcomposites.com
Adres: No.398 Yeni Green Road Xinbang Town Songjiang Bölgesi, Şangay
Gönderme Zamanı: Mayıs-27-2024