Kepiye yen komposit polimer sing diperkuat serat kaca (GFRP) bisa dikompos ing pungkasan umur manfaate, saliyane karo keuntungan sing wis kabukten puluhan taun saka pangirangan bobot, kekuatan lan kekakuan, tahan korosi lan daya tahan? Cekak aos, iku daya tarik teknologi ABM Composite.
Kaca bioaktif, serat kekuatan tinggi
Diadegaké ing taun 2014, Arctic Biomaterials Oy (Tampere, Finlandia) wis ngembangaké serat kaca sing bisa diurai sacara biologis sing digawé saka kaca bioaktif, sing digambaraké déning Ari Rosling, direktur R&D ing ABM Composite, minangka "formulasi khusus sing dikembangaké ing taun 1960-an sing ngidini kaca bisa diurai ing kahanan fisiologis. Nalika dilebokake ing awak, kaca kasebut rusak dadi uyah mineral penyusuné, ngeculake natrium, magnesium, fosfat, lan liya-liyané, saéngga nyiptakaké kondisi sing ngrangsang tuwuhing balung."
"Iku nduweni sipat sing padha karoserat kaca bebas alkali (E-glass).” Rosling ngendika, “Nanging kaca bioaktif iki angel digawe lan ditarik dadi serat, lan nganti saiki mung digunakake minangka bubuk utawa dempul. Sakwruh kita, ABM Composite minangka perusahaan pertama sing nggawe serat kaca kekuatan dhuwur saka iku ing skala industri, lan saiki kita nggunakake serat kaca ArcBiox X4/5 iki kanggo nguatake macem-macem jinis plastik, kalebu polimer sing bisa diurai sacara biologis”.
Implan medis
Wilayah Tampere, rong jam sisih lor Helsinki, Finlandia, wis dadi pusat polimer biodegradable berbasis bio kanggo aplikasi medis wiwit taun 1980-an. Rosling njlentrehake, "Salah sawijining implan komersial pertama sing digawe nganggo bahan kasebut diprodhuksi ing Tampere, lan kaya ngono carane ABM Composite diwiwiti! sing saiki dadi unit bisnis medis kita".
"Ana akeh polimer biodegradable lan bioabsorbable kanggo implan." Dheweke nerusake, "nanging sifat mekanike adoh saka balung alami. Kita bisa ningkatake polimer biodegradable iki supaya implan bisa nduweni kekuatan sing padha karo balung alami". Rosling nyathet yen serat kaca ArcBiox kelas medis kanthi tambahan ABM bisa ningkatake sifat mekanik polimer PLLA biodegradable nganti 200% nganti 500%.
Akibate, implan ABM Composite nawakake kinerja sing luwih dhuwur tinimbang implan sing digawe nganggo polimer sing ora dikuatake, nalika uga bisa diserap sacara biologis lan ningkatake pembentukan lan pertumbuhan balung. ABM Composite uga nggunakake teknik penempatan serat/untaian otomatis kanggo njamin orientasi serat sing optimal, kalebu nyelehake serat ing sadawane implan, uga nyelehake serat tambahan ing titik sing bisa uga ringkih.
Aplikasi rumah tangga lan teknis
Kanthi unit bisnis medis sing saya tambah akeh, ABM Composite ngerteni manawa polimer berbasis bio lan biodegradable uga bisa digunakake kanggo piranti pawon, peralatan makan, lan barang-barang rumah tangga liyane. "Polimer biodegradable iki biasane duwe sifat mekanik sing kurang apik dibandhingake karo plastik berbasis petroleum." Rosling ujar, "Nanging kita bisa nguatake bahan-bahan kasebut nganggo serat kaca biodegradable, saengga dadi alternatif sing apik kanggo plastik komersial berbasis fosil kanggo macem-macem aplikasi teknis".
Akibate, ABM Composite wis nambah unit bisnis teknis, sing saiki duwe 60 karyawan. "Kita nawakake solusi end-of-life (EOL) sing luwih lestari." Rosling ujar, "Proposisi nilai kita yaiku nglebokake komposit biodegradable iki menyang operasi kompos industri ing ngendi komposit kasebut malih dadi lemah." E-glass tradisional ora aktif lan ora bakal rusak ing fasilitas kompos iki.
Komposit Serat ArcBiox
ABM Composite wis ngembangake macem-macem wujud serat kaca ArcBiox X4/5 kanggo aplikasi komposit, sakaserat-serat cendhaklan senyawa cetakan injeksi kanggoserat terus-terusankanggo proses kaya ta tekstil lan cetakan pultrusion. Rentang ArcBiox BSGF nggabungake serat kaca biodegradable karo resin poliester berbasis bio lan kasedhiya ing kelas teknologi umum lan kelas ArcBiox 5 sing disetujoni kanggo digunakake ing aplikasi kontak panganan.
ABM Composite uga wis nyelidiki macem-macem polimer sing bisa diurai sacara biologis lan berbasis bio kalebu Polylactic Acid (PLA), PLLA lan Polybutylene Succinate (PBS). Diagram ing ngisor iki nuduhake kepiye serat kaca X4/5 bisa ningkatake kinerja kanggo saingan karo polimer sing dikuatake serat kaca standar kayata polipropilena (PP) lan malah poliamida 6 (PA6).
ABM Composite uga wis nyelidiki macem-macem polimer sing bisa diurai sacara biologis lan berbasis bio, kalebu Polylactic Acid (PLA), PLLA lan Polybutylene Succinate (PBS). Diagram ing ngisor iki nuduhake kepiye serat kaca X4/5 bisa ningkatake kinerja kanggo saingan karo polimer sing dikuatake serat kaca standar kayata polipropilena (PP) lan malah poliamida 6 (PA6).
Daya Tahan & Komposabilitas
Yen komposit iki bisa diurai sacara biologis, pira suwene bakal awet? "Serat kaca X4/5 kita ora larut sajrone limang menit utawa sewengi kaya gula, lan sanajan sifat-sifate bakal rusak suwe-suwe, ora bakal katon." Rosling ngendika, "Kanggo rusak kanthi efektif, kita butuh suhu lan kelembapan sing dhuwur sajrone wektu sing suwe, kaya sing ditemokake in vivo utawa ing tumpukan kompos industri. Contone, kita nguji cangkir lan mangkuk sing digawe saka bahan ArcBiox BSGF kita, lan bisa tahan nganti 200 siklus cuci piring tanpa kelangan fungsi. Ana sawetara degradasi sifat mekanik, nanging ora nganti tekan titik ing ngendi cangkir kasebut ora aman digunakake".
Nanging, penting banget nalika komposit iki dibuwang ing pungkasan umur manfaate, komposit kasebut memenuhi syarat standar sing dibutuhake kanggo kompos, lan ABM Composite wis nindakake serangkaian tes kanggo mbuktekake manawa komposit kasebut memenuhi standar kasebut. "Miturut standar ISO (kanggo kompos industri), biodegradasi kudu kedadeyan sajrone 6 wulan lan dekomposisi sajrone 3 wulan/90 dina". Rosling ujar, "Dekomposisi tegese nyelehake sampel/produk uji coba menyang biomassa utawa kompos. Sawise 90 dina, teknisi mriksa biomassa nggunakake saringan. Sawise 12 minggu, paling ora 90 persen produk kudu bisa ngliwati saringan 2 mm × 2 mm".
Biodegradasi ditemtokake kanthi nggiling bahan asli dadi bubuk lan ngukur jumlah total CO2 sing dirilis sawise 90 dina. Iki neliti pira kandungan karbon saka proses kompos sing diowahi dadi banyu, biomassa, lan CO2. "Kanggo lulus tes kompos industri, 90 persen saka 100 persen CO2 teoritis saka proses kompos kudu digayuh (adhedhasar kandungan karbon)".
Rosling ngendika menawa ABM Composite wis nyukupi syarat dekomposisi lan biodegradasi, lan tes nuduhake yen tambahan serat kaca X4 sejatine ningkatake biodegradabilitas (deleng tabel ing ndhuwur), sing mung 78% kanggo campuran PLA sing ora dikuatake, contone. Dheweke nerangake, "Nanging, nalika serat kaca biodegradable 30% ditambahake, biodegradasi mundhak dadi 94%, dene tingkat degradasi tetep apik".
Akibaté, ABM Composite wis nduduhake manawa bahan-bahane bisa disertifikasi minangka kompos miturut EN 13432. Tes sing wis dilalui bahan-bahane nganti saiki kalebu ISO 14855-1 kanggo biodegradabilitas aerobik pungkasan saka bahan ing kondisi kompos sing dikontrol, ISO 16929 kanggo dekomposisi sing dikontrol aerobik, ISO DIN EN 13432 kanggo syarat kimia, lan OECD 208 kanggo uji fitotoksisitas, ISO DIN EN 13432.
CO2 sing dibebasake nalika kompos
Sajrone kompos, CO2 pancen dibebasake, nanging sawetara isih ana ing lemah lan banjur digunakake dening tanduran. Kompos wis ditliti sajrone pirang-pirang dekade, minangka proses industri lan minangka proses pasca-komposting sing ngeculake CO2 luwih sithik tinimbang alternatif pembuangan sampah liyane, lan kompos isih dianggep minangka proses sing ramah lingkungan lan nyuda jejak karbon.
Ekotoksisitas kalebu nguji biomassa sing diasilake sajrone proses kompos lan tanduran sing ditandur nganggo biomassa iki. "Iki kanggo mesthekake yen ngompos produk kasebut ora ngrusak tanduran sing lagi tuwuh," ujare Rosling. Kajaba iku, ABM Composite wis nduduhake manawa bahan-bahane memenuhi syarat biodegradasi ing kahanan kompos omah, sing uga mbutuhake biodegradasi 90%, nanging sajrone periode 12 wulan, dibandhingake karo periode sing luwih cendhek kanggo kompos industri.
Aplikasi industri, produksi, biaya lan pertumbuhan ing mangsa ngarep
Bahan-bahan ABM Composite digunakake ing sawetara aplikasi komersial, nanging luwih akeh sing ora bisa diungkapake amarga perjanjian kerahasiaan. "Kita pesen bahan-bahan supaya cocog karo aplikasi kayata cangkir, piring cilik, piring, sendok garpu, lan wadhah panyimpenan panganan," ujare Rosling, "nanging uga digunakake minangka alternatif kanggo plastik berbasis minyak bumi ing wadhah kosmetik lan barang-barang rumah tangga sing gedhe. Bubar iki, bahan-bahan kita wis dipilih kanggo digunakake ing pabrik komponen ing instalasi mesin industri gedhe sing kudu diganti saben 2-12 minggu. Perusahaan-perusahaan iki wis ngerteni manawa kanthi nggunakake tulangan serat kaca X4, bagean-bagean mekanik iki bisa digawe kanthi tahan aus sing dibutuhake lan uga bisa dikompos sawise digunakake. Iki minangka solusi sing menarik kanggo mangsa ngarep amarga perusahaan-perusahaan iki ngadhepi tantangan kanggo nyukupi peraturan lingkungan lan emisi CO2 sing anyar".
Rosling nambahake, "Uga ana minat sing saya tambah kanggo nggunakake serat kontinyu ing macem-macem jinis kain lan non-anyaman kanggo nggawe komponen struktural kanggo industri konstruksi. Kita uga ndeleng minat kanggo nggunakake serat biodegradable karo PA utawa PP sing berbasis bio nanging ora biodegradable lan bahan termoset inert".
Saiki, fiberglass X4/5 luwih larang tinimbang E-glass, nanging volume produksi uga relatif cilik, lan ABM Composite lagi nggoleki sawetara kesempatan kanggo ngembangake aplikasi lan nggampangake peningkatan nganti 20.000 ton/taun amarga panjaluk saya tambah, sing uga bisa mbantu nyuda biaya. Sanajan mangkono, Rosling ujar manawa ing pirang-pirang kasus, biaya sing ana gandhengane karo pemenuhan keberlanjutan lan syarat peraturan anyar durung ditimbang kanthi lengkap. Sauntara kuwi, urgensi nylametake planet iki saya tambah. "Masyarakat wis meksa luwih akeh produk berbasis bio." Dheweke nerangake, "Ana akeh insentif kanggo meksa teknologi daur ulang maju, jagad iki kudu luwih cepet lan aku mikir masyarakat mung bakal nambah dorongan kanggo produk berbasis bio ing mangsa ngarep".
LCA lan Kaunggulan Keberlanjutan
Rosling ngendika menawa bahan-bahan saka ABM Composite bisa nyuda emisi gas omah kaca lan panggunaan energi sing ora bisa dianyari nganti 50-60 persen saben kilogram. "Kita nggunakake Environmental Footprint Database 2.0, dataset GaBi sing terakreditasi, lan perhitungan LCA (Life Cycle Analysis) kanggo produk kita adhedhasar metodologi sing wis digarisake ing ISO 14040 lan ISO 14044".
"Saiki, nalika komposit tekan pungkasan siklus uripe, akeh energi sing dibutuhake kanggo ngobong utawa pirolisis limbah komposit lan produk EOL, lan penghancuran lan pengomposan minangka pilihan sing menarik, lan iki mesthi salah sawijining proposisi nilai utama sing kita tawarake, lan kita nyedhiyakake jinis daur ulang anyar." Rosling ujar, "Fiberglass kita digawe saka komponen mineral alami sing wis ana ing lemah. Dadi kenapa ora ngompos komponen komposit EOL, utawa nglarutake serat saka komposit sing ora bisa diurai sawise pembakaran lan digunakake minangka pupuk? Iki minangka pilihan daur ulang sing menarik sacara global."
Shanghai Orisen New Material Technology Co., Ltd.
M: +86 18683776368 (uga WhatsApp)
Telp:+86 08383990499
Email: grahamjin@jhcomposites.com
Alamat: NO.398 New Green Road Xinbang Town Songjiang District, Shanghai
Wektu kiriman: 27 Mei 2024