Unsa kaha kon ang glass fiber reinforced polymer (GFRP) composites mahimong i-compost sa katapusan sa ilang mapuslanong kinabuhi, dugang pa sa mga dekada nga napamatud-an nga mga benepisyo sa pagkunhod sa gibug-aton, kalig-on ug katig-a, resistensya sa kaagnasan ug kalig-on? Mao kana, sa laktod nga pagkasulti, ang madanihon nga bahin sa teknolohiya sa ABM Composite.
Bioactive nga bildo, taas nga kusog nga mga lanot
Natukod niadtong 2014, ang Arctic Biomaterials Oy (Tampere, Finland) nakaugmad og biodegradable glass fiber nga hinimo gikan sa gitawag nga bioactive glass, nga gihulagway ni Ari Rosling, R&D director sa ABM Composite, isip “usa ka espesyal nga pormulasyon nga naugmad niadtong 1960s nga nagtugot sa bildo nga madaot ubos sa mga kondisyon sa pisyolohikal. Kung ipaila sa lawas, ang bildo mabungkag ngadto sa mga mineral salts nga naglangkob niini, nga mopagawas sa sodium, magnesium, phosphates, ug uban pa, sa ingon makamugna og kondisyon nga makapadasig sa pagtubo sa bukog.”
"Kini adunay parehas nga mga kabtangan sawalay alkali nga fiber nga bildo (E-glass).” Miingon si Rosling, “Apan kining bioactive nga bildo lisod himoon ug himuong mga lanot, ug hangtod karon gigamit lang kini isip pulbos o putty. Sa among nahibaloan, ang ABM Composite mao ang unang kompanya nga naghimo og taas nga kusog nga mga lanot sa bildo gikan niini sa industriyal nga sukod, ug gigamit na namo karon kining mga lanot sa bildo sa ArcBiox X4/5 aron mapalig-on ang lain-laing klase sa plastik, lakip ang mga biodegradable polymer”.
Mga medikal nga implant
Ang rehiyon sa Tampere, duha ka oras amihanan sa Helsinki, Finland, usa ka sentro alang sa bio-based biodegradable polymers alang sa mga medikal nga aplikasyon sukad pa sa dekada 1980. Gihulagway ni Rosling, "Usa sa mga unang komersyal nga magamit nga implant nga gihimo gamit kini nga mga materyales gihimo sa Tampere, ug mao kana ang pagsugod sa ABM Composite! nga karon mao ang among yunit sa negosyo sa medisina".
“Daghang biodegradable, bioabsorbable polymers para sa mga implant.” Nipadayon siya, “apan ang ilang mekanikal nga mga kabtangan layo ra sa natural nga bukog. Nahimo namo nga mapaayo kini nga mga biodegradable polymers aron mahatagan ang implant sa parehas nga kusog sama sa natural nga bukog”. Namatikdan ni Rosling nga ang medical grade ArcBiox glass fibers uban ang pagdugang sa ABM makapauswag sa mekanikal nga mga kabtangan sa biodegradable PLLA polymers sa 200% hangtod 500%.
Tungod niini, ang mga implant sa ABM Composite nagtanyag og mas taas nga performance kay sa mga implant nga gihimo gamit ang unreinforced polymers, samtang bioabsorbable usab ug nagpasiugda sa pagporma ug pagtubo sa bukog. Ang ABM Composite naggamit usab og automated fiber/strand placement techniques aron masiguro ang labing maayo nga oryentasyon sa fiber, lakip ang pagbutang og mga fiber sa tibuok gitas-on sa implant, ingon man ang pagbutang og dugang nga mga fiber sa posibleng huyang nga mga bahin.
Mga aplikasyon sa panimalay ug teknikal
Uban sa nagkadako nga yunit sa negosyo sa medisina, giila sa ABM Composite nga ang bio-based ug biodegradable polymers mahimo usab nga gamiton alang sa mga gamit sa kusina, kubyertos ug uban pang mga gamit sa panimalay. "Kini nga mga biodegradable polymers kasagaran adunay dili maayo nga mekanikal nga mga kabtangan kon itandi sa mga plastik nga nakabase sa petrolyo." Si Rosling miingon, "Apan mahimo natong palig-onon kini nga mga materyales gamit ang atong biodegradable glass fibers, nga naghimo niini nga usa ka maayong alternatibo sa mga fossil-based commercial plastics alang sa lain-laing mga teknikal nga aplikasyon".
Tungod niini, gipadako sa ABM Composite ang teknikal nga yunit sa negosyo niini, nga karon adunay 60 ka mga empleyado. “Nagtanyag kami og mas malungtarong mga solusyon sa end-of-life (EOL).” Si Rosling miingon, “Ang among proposisyon nga mapuslanon mao ang pagbutang niining mga biodegradable composites sa mga operasyon sa industriyal nga pag-compost diin kini mahimong yuta.” Ang tradisyonal nga E-glass dili aktibo ug dili madunot niining mga pasilidad sa pag-compost.
Mga Composites sa Fiber sa ArcBiox
Ang ABM Composite nakaugmad og lain-laing porma sa ArcBiox X4/5 glass fibers para sa mga aplikasyon sa composite, gikan samga mubo nga hiloug mga compound sa paghulma sa injectionpadayon nga mga lanotpara sa mga proseso sama sa textile ug pultrusion molding. Ang ArcBiox BSGF range naghiusa sa biodegradable glass fibers uban sa bio-based polyester resins ug anaa sa general technology grades ug ArcBiox 5 grades nga giaprobahan para gamiton sa mga food contact applications.
Gisusi usab sa ABM Composite ang lain-laing mga biodegradable ug bio-based polymers lakip ang Polylactic Acid (PLA), PLLA ug Polybutylene Succinate (PBS). Ang diagram sa ubos nagpakita kon giunsa sa X4/5 glass fibers makapauswag sa performance aron makigkompetensya sa standard glass fiber reinforced polymers sama sa polypropylene (PP) ug bisan ang polyamide 6 (PA6).
Gisusi usab sa ABM Composite ang lain-laing mga biodegradable ug bio-based polymers, lakip ang Polylactic Acid (PLA), PLLA ug Polybutylene Succinate (PBS). Ang diagram sa ubos nagpakita kon giunsa sa X4/5 glass fibers makapauswag sa performance aron makigkompetensya sa standard glass fiber reinforced polymers sama sa polypropylene (PP) ug bisan ang polyamide 6 (PA6).
Kalig-on ug Pagka-compostable
Kon kining mga composite madunot, unsa ka dugay kini molungtad? “Ang among X4/5 glass fibers dili matunaw sulod sa lima ka minuto o sa tibuok gabii sama sa asukal, ug samtang ang ilang mga kabtangan madaot sa paglabay sa panahon, dili kini kaayo mamatikdan.” Matod ni Rosling, “Aron epektibong madaot, kinahanglan nato ang taas nga temperatura ug humidity sa taas nga panahon, sama sa makita in vivo o sa mga industrial compost piles. Pananglitan, among gisulayan ang mga tasa ug panaksan nga hinimo gikan sa among ArcBiox BSGF nga materyal, ug kini makasugakod hangtod sa 200 ka dishwashing cycle nga dili mawad-an sa gamit. Adunay pipila ka pagkadaot sa mekanikal nga mga kabtangan, apan dili sa punto nga ang mga tasa dili luwas gamiton”.
Apan, importante nga kon kini nga mga composite ilabay na sa katapusan sa ilang mapuslanong kinabuhi, kini makatuman sa mga sumbanan nga kinahanglanon alang sa pag-compost, ug ang ABM Composite nagpahigayon og sunod-sunod nga mga pagsulay aron pamatud-an nga kini nakatuman niini nga mga sumbanan. "Sumala sa mga sumbanan sa ISO (para sa industrial composting), ang biodegradation kinahanglan mahitabo sulod sa 6 ka bulan ug ang decomposition sulod sa 3 ka bulan/90 ka adlaw". Si Rosling miingon, "Ang decomposition nagpasabut sa pagbutang sa test sample/product ngadto sa biomass o compost. Human sa 90 ka adlaw, ang technician mosusi sa biomass gamit ang sieve. Human sa 12 ka semana, labing menos 90 porsyento sa produkto ang kinahanglan nga makaagi sa 2 mm × 2 mm nga sieve".
Ang biodegradation gitino pinaagi sa paggaling sa putli nga materyal ngadto sa pulbos ug pagsukod sa kinatibuk-ang gidaghanon sa CO2 nga gipagawas human sa 90 ka adlaw. Kini nagtimbang-timbang kon pila sa carbon content sa proseso sa pag-compost ang nakabig ngadto sa tubig, biomass ug CO2. "Aron makapasar sa industrial composting test, 90 porsyento sa theoretical 100 porsyento nga CO2 gikan sa proseso sa pag-compost kinahanglan nga makab-ot (base sa carbon content)".
Si Rosling miingon nga ang ABM Composite nakab-ot ang mga kinahanglanon sa pagkadunot ug biodegradation, ug ang mga pagsulay nagpakita nga ang pagdugang sa X4 glass fiber niini aktuwal nga nagpauswag sa biodegradability (tan-awa ang talaan sa ibabaw), nga 78% lamang alang sa usa ka unreinforced PLA blend, pananglitan. Siya mipasabut, "Apan, sa dihang gidugang ang among 30% nga biodegradable glass fibers, ang biodegradation misaka ngadto sa 94%, samtang ang mga rate sa pagkadaot nagpabilin nga maayo".
Tungod niini, napamatud-an sa ABM Composite nga ang mga materyales niini mahimong sertipikado nga compostable sumala sa EN 13432. Ang mga pagsulay nga nakapasar sa mga materyales niini hangtod karon naglakip sa ISO 14855-1 alang sa katapusang aerobic biodegradability sa mga materyales ubos sa kontroladong mga kondisyon sa composting, ISO 16929 alang sa aerobic controlled decomposition, ISO DIN EN 13432 alang sa mga kinahanglanon sa kemikal, ug OECD 208 alang sa phytotoxicity testing, ISO DIN EN 13432.
Ang CO2 nga gipagawas atol sa pag-compost
Atol sa pag-compost, ang CO2 mogawas gyud, apan ang uban magpabilin sa yuta ug dayon gamiton sa mga tanom. Ang pag-compost gitun-an sulod sa mga dekada, isip usa ka proseso sa industriya ug isip usa ka proseso human sa pag-compost nga mopagawas ug gamay nga CO2 kaysa ubang alternatibo sa paglabay sa basura, ug ang pag-compost giisip gihapon nga usa ka proseso nga mahigalaon sa kalikopan ug makapakunhod sa carbon footprint.
Ang ecotoxicity naglakip sa pagsulay sa biomass nga gihimo atol sa proseso sa pag-compost ug sa mga tanom nga gipatubo gamit kini nga biomass. "Kini aron masiguro nga ang pag-compost niini nga mga produkto dili makadaot sa nagtubo nga mga tanom," ingon ni Rosling. Dugang pa, ang ABM Composite nagpakita nga ang mga materyales niini nakakab-ot sa mga kinahanglanon sa biodegradation ubos sa mga kondisyon sa pag-compost sa balay, nga nanginahanglan usab og 90% nga biodegradation, apan sulod sa 12 ka bulan nga panahon, kon itandi sa mas mubo nga panahon alang sa industrial composting.
Mga aplikasyon sa industriya, produksiyon, gasto ug umaabot nga pagtubo
Ang mga materyales sa ABM Composite gigamit sa daghang mga komersyal nga aplikasyon, apan dili pa mabutyag ang dugang tungod sa mga kasabutan sa kompidensyalidad. "Nag-order kami sa among mga materyales aron mohaum sa mga aplikasyon sama sa mga tasa, platito, plato, kubyertos ug mga sudlanan sa pagkaon," ingon ni Rosling, "apan gigamit usab kini isip alternatibo sa mga plastik nga nakabase sa petrolyo sa mga sudlanan sa kosmetiko ug dagkong mga gamit sa panimalay. Bag-ohay lang, ang among mga materyales gipili alang sa paggamit sa paghimo og mga sangkap sa dagkong mga instalasyon sa makinarya sa industriya nga kinahanglan nga ilisan matag 2-12 ka semana. Giila niining mga kompanya nga pinaagi sa paggamit sa among X4 glass fiber reinforcement, kining mga mekanikal nga bahin mahimong himoon nga adunay gikinahanglan nga resistensya sa pagkaguba ug mahimo usab nga madugta human gamiton. Kini usa ka madanihon nga solusyon alang sa dili madugay samtang kini nga mga kompanya nag-atubang sa hagit sa pagtagbo sa bag-ong mga regulasyon sa kalikopan ug emisyon sa CO2".
Dugang ni Rosling, “Nagkadako usab ang interes sa paggamit sa among padayon nga mga lanot sa lain-laing klase sa tela ug dili hinabol aron paghimo og mga sangkap sa istruktura para sa industriya sa konstruksyon. Nakakita usab kami og interes sa paggamit sa among biodegradable nga mga lanot nga adunay bio-based apan dili biodegradable nga PA o PP ug inert thermoset nga mga materyales.”
Sa pagkakaron, ang X4/5 fiberglass mas mahal kay sa E-glass, apan ang gidaghanon sa produksiyon medyo gamay ra usab, ug ang ABM Composite nangita og daghang mga oportunidad aron mapalapdan ang mga aplikasyon ug mapadali ang pag-uswag ngadto sa 20,000 ka tonelada/tuig samtang nagkadako ang panginahanglan, nga makatabang usab sa pagpakunhod sa mga gasto. Bisan pa niana, si Rosling nag-ingon nga sa daghang mga kaso ang mga gasto nga nalangkit sa pagtuman sa pagpadayon ug bag-ong mga kinahanglanon sa regulasyon wala pa hingpit nga gikonsiderar. Samtang, ang pagkadinalian sa pagluwas sa planeta nagkadako. "Ang katilingban nagduso na alang sa dugang nga mga produkto nga nakabase sa bio." Siya mipasabut, "Adunay daghang mga insentibo aron iduso ang mga teknolohiya sa pag-recycle sa unahan, ang kalibutan kinahanglan nga molihok nga mas paspas niini ug sa akong hunahuna ang katilingban modugang lamang sa pagduso niini alang sa mga produkto nga nakabase sa bio sa umaabot".
LCA ug Bentaha sa Pagpadayon
Si Rosling miingon nga ang mga materyales sa ABM Composite makapakunhod sa greenhouse gas emissions ug paggamit sa dili mabag-o nga enerhiya og 50-60 porsyento kada kilo. “Gigamit namo ang Environmental Footprint Database 2.0, ang akreditado nga GaBi dataset, ug mga kalkulasyon sa LCA (Life Cycle Analysis) para sa among mga produkto base sa pamaagi nga gilatid sa ISO 14040 ug ISO 14044″.
“Sa pagkakaron, kon ang mga composite moabot na sa katapusan sa ilang siklo sa kinabuhi, daghang enerhiya ang gikinahanglan aron masunog o ma-pyrolyze ang mga basura nga composite ug mga produkto sa EOL, ug ang paggunting ug pag-compost usa ka madanihon nga kapilian, ug kini siguradong usa sa mga importanteng proposisyon sa bili nga among gitanyag, ug naghatag kami usa ka bag-ong klase sa pag-recycle.” Si Rosling miingon, “Ang among fiberglass gihimo gikan sa natural nga mga sangkap sa mineral nga anaa na sa yuta. Busa nganong dili i-compost ang mga sangkap sa EOL composite, o tunawon ang mga lanot gikan sa dili madunot nga mga composite human sa pagsunog ug gamiton kini isip abono? Kini usa ka opsyon sa pag-recycle nga adunay tinuod nga interes sa tibuok kalibutan”.
Shanghai Orisen New Material Technology Co., Ltd.
M: +86 18683776368 (apil ang WhatsApp)
T:+86 08383990499
Email: grahamjin@jhcomposites.com
Address: NO.398 New Green Road Xinbang Town Songjiang District, Shanghai
Oras sa pag-post: Mayo-27-2024