Şüşə liflə gücləndirilmiş polimer (GFRP) kompozitləri, çəki azaldılması, möhkəmlik və sərtlik, korroziyaya davamlılıq və dayanıqlığın onilliklər ərzində sübut edilmiş faydalarına əlavə olaraq, istismar müddətinin sonunda kompost oluna bilsəydi? Bu, bir sözlə, ABM Composite texnologiyasının cəlbediciliyidir.
Bioaktiv şüşə, yüksək güclü liflər
2014-cü ildə qurulan Arctic Biomaterials Oy (Tampere, Finlandiya) bioaktiv şüşədən hazırlanmış bioloji parçalana bilən şüşə lifi hazırlayıb və ABM Composite-nin Ar-Ge direktoru Ari Rosling bunu “1960-cı illərdə hazırlanmış və şüşənin mineral konstruksiyaya daxil olduğu zaman fizioloji şəraitdə parçalanmasına imkan verən xüsusi formulasiya” kimi təsvir edir. duzlar, natrium, maqnezium, fosfatlar və s. sərbəst buraxılır, beləliklə, sümük böyüməsini stimullaşdıran bir vəziyyət yaradır.
“Ona bənzər xüsusiyyətlərə malikdirqələvisiz şüşə lifi (E-şüşə).” Rosling dedi: “Ancaq bu bioaktiv şüşəni istehsal etmək və liflərə çəkmək çətindir və indiyə qədər ondan yalnız toz və ya şpak kimi istifadə olunub. Bildiyimizə görə, ABM Composite ondan sənaye miqyasında yüksək möhkəmlikli şüşə lifləri hazırlayan ilk şirkət olub və biz indi bu ArcBiox X4/5 şüşə liflərindən müxtəlif növ plastikləri, o cümlədən bioloji parçalana bilən polimerləri gücləndirmək üçün istifadə edirik”.
Tibbi implantlar
Tampere bölgəsi, Helsinkidən iki saat şimalda, Finlandiya, 1980-ci illərdən tibbi tətbiqlər üçün bio-əsaslı bioloji parçalana bilən polimerlər mərkəzi olmuşdur. Rosling təsvir edir: "Bu materiallarla hazırlanmış ilk kommersiya imkanları olan implantlardan biri Tamperedə istehsal edildi və ABM Composite belə başladı! Bu bizim tibbi biznes bölməmizdir".
"İmplantlar üçün çoxlu bioloji parçalana bilən, bioabsorbable polimerlər var." O, davam edir, "lakin onların mexaniki xassələri təbii sümükdən uzaqdır. Biz implanta təbii sümük kimi eyni güc vermək üçün bu bioloji parçalana bilən polimerləri gücləndirə bildik". Rosling qeyd etdi ki, tibbi dərəcəli ArcBiox şüşə lifləri ABM əlavəsi ilə bioloji parçalana bilən PLLA polimerlərinin mexaniki xassələrini 200%-dən 500%-ə qədər yaxşılaşdıra bilər.
Nəticədə, ABM Composite-nin implantları gücləndirilməyən polimerlərlə hazırlanmış implantlardan daha yüksək performans təklif edir, eyni zamanda bioabsorbable olur və sümük əmələ gəlməsini və böyüməsini təşviq edir. ABM Composite həmçinin optimal lif oriyentasiyasını təmin etmək üçün avtomatlaşdırılmış lif/tel yerləşdirmə üsullarından istifadə edir, o cümlədən implantın bütün uzunluğu boyunca liflərin döşənməsi, həmçinin potensial zəif nöqtələrə əlavə liflərin yerləşdirilməsi.
Məişət və texniki tətbiqlər
Böyüyən tibbi biznes bölməsi ilə ABM Composite bioloji əsaslı və bioloji parçalana bilən polimerlərin mətbəx, bıçaq və digər məişət əşyaları üçün də istifadə oluna biləcəyini qəbul edir. "Bu bioloji parçalana bilən polimerlər adətən neft əsaslı plastiklərlə müqayisədə zəif mexaniki xüsusiyyətlərə malikdir." Rosling dedi: "Ancaq biz bu materialları bioloji parçalana bilən şüşə liflərimizlə gücləndirə bilərik ki, bu da onları müxtəlif texniki tətbiqlər üçün fosil əsaslı kommersiya plastiklərinə praktik olaraq yaxşı alternativ edir".
Nəticədə, ABM Composite hazırda 60 nəfərin işlədiyi texniki iş bölməsini artırıb. “Biz daha dayanıqlı ömür sonu (EOL) həllər təklif edirik.” Rosling deyir: "Bizim dəyər təklifimiz bu bioloji parçalana bilən kompozitləri torpağa çevrildikləri sənaye kompostlama əməliyyatlarına qoymaqdır." Ənənəvi e-şüşə inertdir və bu kompostlama qurğularında pisləşməyəcək.
ArcBiox Fiber Kompozitləri
ABM Composite kompozit tətbiqlər üçün ArcBiox X4/5 şüşə liflərinin müxtəlif formalarını işləyib hazırlayıb.qısa kəsilmiş liflərvə injection qəlibləmə birləşmələridavamlı liflərtoxuculuq və pultrusion qəlibləmə kimi proseslər üçün. ArcBiox BSGF çeşidi bioloji parçalana bilən şüşə lifləri bio-əsaslı polyester qatranlarla birləşdirir və qida ilə təmasda olan tətbiqlərdə istifadə üçün təsdiqlənmiş ümumi texnologiya siniflərində və ArcBiox 5 siniflərində mövcuddur.
ABM Composite, həmçinin Polilaktik Turşu (PLA), PLLA və Polibutilen Suksinat (PBS) daxil olmaqla müxtəlif bioloji parçalana bilən və bio-əsaslı polimerləri araşdırmışdır. Aşağıdakı diaqram X4/5 şüşə liflərinin polipropilen (PP) və hətta poliamid 6 (PA6) kimi standart şüşə liflə gücləndirilmiş polimerlərlə rəqabət aparmaq üçün performansı necə artıra biləcəyini göstərir.
ABM Composite, həmçinin Polilaktik Turşu (PLA), PLLA və Polibutilen Suksinat (PBS) daxil olmaqla, müxtəlif bioloji parçalana bilən və bioloji əsaslı polimerləri araşdırmışdır. Aşağıdakı diaqram X4/5 şüşə liflərinin polipropilen (PP) və hətta poliamid 6 (PA6) kimi standart şüşə liflə gücləndirilmiş polimerlərlə rəqabət aparmaq üçün performansı necə artıra biləcəyini göstərir.
Davamlılıq və Kompostlanabilirlik
Bu kompozitlər bioloji parçalana bilirsə, nə qədər davam edəcəklər? "X4/5 şüşə liflərimiz şəkər kimi beş dəqiqə və ya bir gecədə həll olunmur və zaman keçdikcə xassələri pisləşsə də, o qədər də nəzərə çarpan olmayacaq." Rosling deyir: "Effektiv şəkildə deqradasiya etmək üçün bizə in vivo və ya sənaye kompost yığınlarında olduğu kimi uzun müddət ərzində yüksək temperatur və rütubət lazımdır. Məsələn, biz ArcBiox BSGF materialımızdan hazırlanmış stəkanları və qabları sınaqdan keçirdik və onlar 200-ə qədər qabyuyan yuma dövrünə tab gətirə bildilər. istifadə etmək təhlükəlidir”.
Bununla belə, bu kompozitlərin yararlılıq müddətinin sonunda utilizasiya edildikdə, onların kompostlama üçün tələb olunan standart tələblərə cavab verməsi vacibdir və ABM Composite onun bu standartlara cavab verdiyini sübut etmək üçün bir sıra sınaqlar həyata keçirmişdir. “ISO standartlarına görə (sənaye kompostu üçün) biodeqradasiya 6 ay, parçalanma isə 3 ay/90 gün ərzində baş verməlidir”. Rosling deyir ki, "Ayrılma sınaq nümunəsinin/məhsulun biokütlə və ya kompostun içinə yerləşdirilməsi deməkdir. 90 gündən sonra texniki bir ələkdən istifadə edərək biokütləni yoxlayır. 12 həftədən sonra məhsulun ən azı 90 faizi 2 mm × 2 mm ələkdən keçə bilməlidir".
Bioloji parçalanma təmiz materialın toz halına salınması və 90 gündən sonra buraxılan CO2-nin ümumi miqdarının ölçülməsi ilə müəyyən edilir. Bu, kompostlama prosesinin karbon tərkibinin nə qədər suya, biokütlə və CO2-yə çevrildiyini qiymətləndirir. “Sənaye kompostlama sınağından keçmək üçün kompostlama prosesindən əldə edilən nəzəri 100 faiz CO2-nin 90 faizi (karbon tərkibinə görə) əldə edilməlidir”.
Rosling deyir ki, ABM Composite parçalanma və biodeqradasiya tələblərinə cavab verib və testlər göstərdi ki, onun X4 şüşə lifinin əlavə edilməsi əslində bioloji parçalanmağı yaxşılaşdırır (yuxarıdakı cədvələ baxın), məsələn, gücləndirilməmiş PLA qarışığı üçün bu, yalnız 78% təşkil edir. O, izah edir: "Lakin 30% bioloji parçalana bilən şüşə liflərimiz əlavə edildikdə, bioloji parçalanma 94% -ə yüksəldi, deqradasiya nisbətləri yaxşı qaldı".
Nəticədə, ABM Composite nümayiş etdirdi ki, onun materialları EN 13432-yə uyğun olaraq kompostlana bilən kimi sertifikatlaşdırıla bilər. Onun materiallarının bu günə qədər keçdiyi sınaqlara nəzarət edilən kompostlama şəraitində materialların son aerob bioloji parçalana bilməsi üçün ISO 14855-1, aerobla idarə olunan kimyəvi parçalanma üçün ISO 16929 və ISO34EN2 tələbləri daxildir. Fitotoksisite testi üçün 208, ISO DIN EN 13432.
Kompostlama zamanı buraxılan CO2
Kompostlama zamanı CO2 həqiqətən sərbəst buraxılır, lakin bir hissəsi torpaqda qalır və sonra bitkilər tərəfindən istifadə olunur. Kompostlama onilliklər ərzində həm sənaye prosesi, həm də digər tullantıların utilizasiyası alternativlərinə nisbətən daha az CO2 buraxan kompostdan sonrakı proses kimi tədqiq edilmişdir və kompostlama hələ də ekoloji cəhətdən təmiz və karbon izlərinin azaldılması prosesi hesab olunur.
Ekotoksisite kompostlama prosesi zamanı yaranan biokütlənin və bu biokütlə ilə yetişdirilən bitkilərin sınaqdan keçirilməsini nəzərdə tutur. "Bu, bu məhsulların kompostlanmasının böyüyən bitkilərə zərər vermədiyinə əmin olmaqdır." Roslinq bildirib. Bundan əlavə, ABM Composite nümayiş etdirdi ki, onun materialları evdə kompostlama şəraitində biodeqradasiya tələblərinə cavab verir, bu da 90% biodeqradasiya tələb edir, lakin sənaye kompostlaması üçün daha qısa müddətlə müqayisədə 12 ay ərzində.
Sənaye tətbiqləri, istehsal, xərclər və gələcək artım
ABM Composite-nin materialları bir sıra kommersiya proqramlarında istifadə olunur, lakin məxfilik müqavilələri səbəbindən daha çoxunu aşkar etmək mümkün deyil. "Biz materiallarımızı fincanlar, nəlbəkilər, boşqablar, bıçaq və qida saxlama qabları kimi tətbiqlərə uyğun olaraq sifariş edirik," Rosling deyir, "lakin onlar kosmetik qablarda və böyük məişət əşyalarında neft əsaslı plastiklərə alternativ olaraq da istifadə olunur. Bu yaxınlarda bizim materiallarımız iri sənaye maşın qurğularında komponentlərin istehsalında istifadə üçün seçilmişdir. gücləndirilməsi, bu mexaniki hissələr tələb olunan aşınma müqaviməti ilə hazırlana bilər və istifadə edildikdən sonra da kompost edilə bilər.
Rosling əlavə etdi: "Tikinti sənayesi üçün struktur komponentlər hazırlamaq üçün müxtəlif növ parçalar və toxunmamış materiallarda davamlı liflərimizdən istifadə etməyə də artan maraq var. Biz həmçinin bioloji parçalana bilən liflərimizi bio-əsaslı, lakin bioloji parçalanmayan PA və ya PP və inert termoset materialları ilə istifadə etməyə maraq görürük".
Hal-hazırda, X4/5 fiberglas E-şüşədən daha bahalıdır, lakin istehsal həcmi də nisbətən kiçikdir və ABM Composite tətbiqləri genişləndirmək və tələb artdıqca ildə 20.000 tona qədər artımı asanlaşdırmaq üçün bir sıra imkanlar axtarır ki, bu da xərclərin azaldılmasına kömək edə bilər. Buna baxmayaraq, Rosling deyir ki, bir çox hallarda davamlılıq və yeni tənzimləmə tələblərinə cavab verməklə bağlı xərclər tam nəzərə alınmayıb. Bu arada, planeti xilas etməyin aktuallığı artır. "Cəmiyyət artıq daha çox bio-əsaslı məhsullar üçün səy göstərir." O, izah edir: "Təkrar emal texnologiyalarını irəli aparmaq üçün çoxlu stimullar var, dünya bu istiqamətdə daha sürətli hərəkət etməlidir və məncə, cəmiyyət gələcəkdə yalnız bio-əsaslı məhsullara təkan verəcək".
LCA və Davamlılıq Üstünlüyü
Rosling deyir ki, ABM Composite materialları istixana qazı emissiyalarını və bərpa olunmayan enerjidən istifadəni kiloqrama görə 50-60 faiz azaldır. “Biz ISO 14040 və ISO 14044-də qeyd olunan metodologiya əsasında məhsullarımız üçün Ətraf Mühitin İzi Məlumat Bazasından 2.0, akkreditə olunmuş GaBi verilənlər bazasından və LCA (Həyat Dövrü Analizi) hesablamalarından istifadə edirik”.
"Hazırda, kompozitlər həyat dövrünün sonuna çatdıqda, kompozit tullantıları və EOL məhsullarını yandırmaq və ya pirolizasiya etmək üçün çoxlu enerji tələb olunur və parçalama və kompostlama cəlbedici bir seçimdir və bu, şübhəsiz ki, təklif etdiyimiz əsas dəyər təkliflərindən biridir və biz təkrar emal üçün yeni bir növ təmin edirik." Rosling deyir: "Şüşə lifimiz artıq torpaqda mövcud olan təbii mineral komponentlərdən hazırlanır. Bəs niyə EOL kompozit komponentlərini kompost etməyək və ya yandırıldıqdan sonra parçalanmayan kompozitlərdən lifləri həll edib gübrə kimi istifadə etməyək? Bu, real qlobal maraq doğuran təkrar emal variantıdır".
Shanghai Orisen New Material Technology Co., Ltd
M: +86 18683776368(həmçinin WhatsApp)
T:+86 08383990499
Email: grahamjin@jhcomposites.com
Ünvan: NO.398 New Green Road Xinbang Town Songjiang District, Şanxay
Göndərmə vaxtı: 27 may 2024-cü il