Agar shisha tolali mustahkamlangan polimer (GFRP) kompozitlari, vaznni kamaytirish, mustahkamlik va qattiqlik, korroziyaga chidamlilik va chidamlilik kabi o'nlab yillar davomida tasdiqlangan afzalliklarga qo'shimcha ravishda, yaroqlilik muddati tugagandan so'ng kompostlashtirilsa-chi? Xulosa qilib aytganda, ABM Composite texnologiyasining jozibadorligi shundan iborat.
Bioaktiv shisha, yuqori kuchli tolalar
2014-yilda tashkil etilgan Arctic Biomaterials Oy (Tampere, Finlyandiya) kompaniyasi bioaktiv shishadan tayyorlangan biologik parchalanadigan shisha tolasini ishlab chiqdi, uni ABM Composite kompaniyasining ilmiy-tadqiqot va ishlanmalar bo'yicha direktori Ari Rosling "1960-yillarda ishlab chiqilgan va fiziologik sharoitlarda shishaning parchalanishiga imkon beruvchi maxsus formula" deb ta'riflaydi. Organizmga kiritilganda, shisha o'zining tarkibiy mineral tuzlariga parchalanadi, natriy, magniy, fosfatlar va boshqalarni chiqaradi va shu bilan suyak o'sishini rag'batlantiradigan holatni yaratadi".
"Uning o'xshash xususiyatlari borishqoriy bo'lmagan shisha tolasi (E-shisha)Rosling shunday dedi: “Ammo bu bioaktiv oynani ishlab chiqarish va tolalarga tortish qiyin va hozirgacha u faqat kukun yoki shpatlyovka sifatida ishlatilgan. Bizga ma'lumki, ABM Composite undan sanoat miqyosida yuqori mustahkamlikdagi shisha tolalarini ishlab chiqargan birinchi kompaniya bo'lgan va biz hozirda ushbu ArcBiox X4/5 shisha tolalaridan turli xil plastmassalarni, jumladan, biologik parchalanadigan polimerlarni mustahkamlash uchun foydalanmoqdamiz”.
Tibbiy implantlar
Finlyandiyaning Xelsinki shahridan ikki soatlik shimolda joylashgan Tampere mintaqasi 1980-yillardan beri tibbiy maqsadlarda ishlatiladigan bioasosli biologik parchalanadigan polimerlar markazi bo'lib kelgan. Rosling shunday ta'riflaydi: "Ushbu materiallardan tayyorlangan birinchi tijorat implantlaridan biri Tampereda ishlab chiqarilgan va ABM Composite shu tariqa o'z faoliyatini boshlagan! Hozirda u bizning tibbiy biznes bo'linmamiz".
“Implantlar uchun ko'plab biologik parchalanadigan, biosingdiriladigan polimerlar mavjud.” U davom etadi, “lekin ularning mexanik xususiyatlari tabiiy suyakdan ancha uzoq. Biz implantga tabiiy suyak bilan bir xil kuch berish uchun ushbu biologik parchalanadigan polimerlarni kuchaytira oldik.” Roslingning ta'kidlashicha, ABM qo'shilgan tibbiy darajadagi ArcBiox shisha tolalari biologik parchalanadigan PLLA polimerlarining mexanik xususiyatlarini 200% dan 500% gacha yaxshilashi mumkin.
Natijada, ABM Composite implantlari mustahkamlanmagan polimerlardan tayyorlangan implantlarga qaraganda yuqori samaradorlikni ta'minlaydi, shu bilan birga biosingdiruvchan bo'lib, suyaklarning shakllanishi va o'sishini rag'batlantiradi. ABM Composite shuningdek, implantning butun uzunligi bo'ylab tolalarni yotqizish, shuningdek, potentsial zaif nuqtalarga qo'shimcha tolalarni joylashtirishni o'z ichiga olgan optimal tola yo'nalishini ta'minlash uchun avtomatlashtirilgan tola/ip joylashtirish texnikasidan foydalanadi.
Maishiy va texnik qo'llanmalar
ABM Composite o'zining rivojlanayotgan tibbiy biznes bo'linmasi bilan bioasosli va biologik parchalanadigan polimerlardan oshxona anjomlari, pichoqlar va boshqa uy-ro'zg'or buyumlari uchun ham foydalanish mumkinligini tan oladi. "Bu biologik parchalanadigan polimerlar odatda neftga asoslangan plastmassalarga nisbatan yomon mexanik xususiyatlarga ega." Rosling shunday dedi: "Ammo biz bu materiallarni biologik parchalanadigan shisha tolalarimiz bilan mustahkamlashimiz mumkin, bu ularni turli xil texnik qo'llanmalar uchun qazilma asosidagi tijorat plastmassalariga deyarli yaxshi alternativa qiladi".
Natijada, ABM Composite o'zining texnik biznes bo'linmasini ko'paytirdi, hozirda u 60 kishini ish bilan ta'minlaydi. "Biz yanada barqaror ishlash muddati tugagan (EOL) yechimlarni taklif qilamiz." Rosling shunday deydi: "Bizning qiymat taklifimiz bu biologik parchalanadigan kompozitlarni sanoat kompostlash operatsiyalariga qo'yishdir, u yerda ular tuproqqa aylanadi." An'anaviy elektron oynalar inert va bu kompostlash inshootlarida parchalanmaydi.
ArcBiox tolali kompozitlari
ABM Composite kompozit qo'llanmalar uchun ArcBiox X4/5 shisha tolalarining turli shakllarini ishlab chiqdi, danqisqa kesilgan tolalarva qarshi kalıplama aralashmalariuzluksiz tolalarto'qimachilik va pultruziya qoliplash kabi jarayonlar uchun. ArcBiox BSGF seriyasi biologik parchalanadigan shisha tolalarini bioasosli poliester qatronlar bilan birlashtiradi va umumiy texnologiya darajalarida va oziq-ovqat bilan aloqa qilish uchun tasdiqlangan ArcBiox 5 darajalarida mavjud.
ABM Composite shuningdek, polilaktik kislota (PLA), PLLA va polibutilen suksinat (PBS) kabi turli xil biologik parchalanadigan va bioasosli polimerlarni ham tadqiq qildi. Quyidagi diagrammada X4/5 shisha tolalari polipropilen (PP) va hatto poliamid 6 (PA6) kabi standart shisha tolali mustahkamlangan polimerlar bilan raqobatlashish uchun qanday qilib ishlashni yaxshilashi mumkinligi ko'rsatilgan.
ABM Composite shuningdek, polilaktik kislota (PLA), PLLA va polibutilen suksinat (PBS) kabi turli xil biologik parchalanadigan va bioasosli polimerlarni ham tadqiq qildi. Quyidagi diagrammada X4/5 shisha tolalari polipropilen (PP) va hatto poliamid 6 (PA6) kabi standart shisha tolali mustahkamlangan polimerlar bilan raqobatlashish uchun qanday qilib ishlashni yaxshilashi mumkinligi ko'rsatilgan.
Chidamlilik va kompostlash qobiliyati
Agar bu kompozitlar biologik parchalanadigan bo'lsa, ular qancha vaqt xizmat qiladi? “Bizning X4/5 shisha tolalarimiz shakar kabi besh daqiqada yoki bir kechada erimaydi va ularning xususiyatlari vaqt o'tishi bilan yomonlashsa-da, bu unchalik sezilarli bo'lmaydi.” Rosling shunday deydi: “Samarali parchalanish uchun bizga in vivo yoki sanoat kompost uyumlarida topilganidek, uzoq vaqt davomida yuqori harorat va namlik kerak. Masalan, biz ArcBiox BSGF materialimizdan tayyorlangan stakanlar va idishlarni sinovdan o'tkazdik va ular funksiyasini yo'qotmasdan 200 tagacha idish yuvish sikliga bardosh bera oladi. Mexanik xususiyatlarning biroz yomonlashishi kuzatiladi, lekin stakanlardan foydalanish xavfli bo'ladigan darajada emas”.
Biroq, ushbu kompozitlar yaroqlilik muddati tugagandan so'ng yo'q qilinganda, ular kompostlash uchun zarur bo'lgan standart talablarga javob berishi muhim va ABM Composite ushbu standartlarga javob berishini isbotlash uchun bir qator sinovlarni o'tkazdi. “ISO standartlariga muvofiq (sanoat kompostlash uchun), bioparchalanish 6 oy ichida va parchalanish 3 oy/90 kun ichida sodir bo'lishi kerak”. Roslingning aytishicha, “Parchalanish sinov namunasini/mahsulotini biomassaga yoki kompostga solishni anglatadi. 90 kundan so'ng, texnik biomassani elak yordamida tekshiradi. 12 haftadan so'ng, mahsulotning kamida 90 foizi 2 mm × 2 mm elakdan o'tishi kerak”.
Bioparchalanish toza materialni kukunga aylantirish va 90 kundan keyin ajralib chiqadigan CO2 ning umumiy miqdorini o'lchash orqali aniqlanadi. Bu kompostlash jarayonining uglerod tarkibining qancha qismi suv, biomassa va CO2 ga aylanishini baholaydi. "Sanoat kompostlash sinovidan o'tish uchun kompostlash jarayonidan olingan nazariy 100 foiz CO2 ning 90 foiziga erishish kerak (uglerod miqdoriga asoslanib)".
Roslingning aytishicha, ABM Composite parchalanish va biologik parchalanish talablariga javob bergan va sinovlar shuni ko'rsatdiki, unga X4 shisha tolasi qo'shilishi biologik parchalanishni yaxshilaydi (yuqoridagi jadvalga qarang), masalan, mustahkamlanmagan PLA aralashmasi uchun bu atigi 78% ni tashkil qiladi. U shunday tushuntiradi: "Biroq, bizning 30% biologik parchalanadigan shisha tolalarimiz qo'shilganda, biologik parchalanish 94% gacha oshdi, parchalanish darajasi esa yaxshi bo'lib qoldi".
Natijada, ABM Composite o'z materiallari EN 13432 ga muvofiq kompostlanadigan deb sertifikatlanishi mumkinligini ko'rsatdi. Uning materiallari bugungi kungacha o'tgan sinovlarga quyidagilar kiradi: nazorat ostida kompostlash sharoitida materiallarning yakuniy aerob biologik parchalanishi uchun ISO 14855-1, aerob boshqariladigan parchalanish uchun ISO 16929, kimyoviy talablar uchun ISO DIN EN 13432 va fitotoksiklik sinovlari uchun OECD 208, ISO DIN EN 13432.
Kompostlash paytida CO2 ajralib chiqadi
Kompostlash jarayonida CO2 ajralib chiqadi, ammo uning bir qismi tuproqda qoladi va keyin o'simliklar tomonidan ishlatiladi. Kompostlash o'nlab yillar davomida sanoat jarayoni sifatida ham, boshqa chiqindilarni yo'q qilish alternativalariga qaraganda kamroq CO2 chiqaradigan kompostlashdan keyingi jarayon sifatida ham o'rganilgan va kompostlash hali ham ekologik toza va uglerod izini kamaytiradigan jarayon hisoblanadi.
Ekotoksiklik kompostlash jarayonida hosil bo'lgan biomassani va ushbu biomassa bilan o'stirilgan o'simliklarni sinashni o'z ichiga oladi. "Bu mahsulotlarni kompostlash o'sayotgan o'simliklarga zarar yetkazmasligiga ishonch hosil qilish uchun", dedi Rosling. Bundan tashqari, ABM Composite o'z materiallari uy sharoitida kompostlash sharoitida biologik parchalanish talablariga javob berishini ko'rsatdi, bu ham 90% biologik parchalanishni talab qiladi, ammo sanoat kompostlash uchun qisqaroq davrga nisbatan 12 oylik davr ichida.
Sanoat qo'llanmalari, ishlab chiqarish, xarajatlar va kelajakdagi o'sish
ABM Composite materiallari bir qator tijorat maqsadlarida qo'llaniladi, ammo maxfiylik shartnomalari tufayli ko'proq ma'lumotlar oshkor qilinmayapti. "Biz materiallarimizni stakanlar, likopchalar, likopchalar, pichoqlar va oziq-ovqat saqlash idishlari kabi dasturlarga mos ravishda buyurtma qilamiz", deydi Rosling, "lekin ular kosmetik idishlar va katta uy-ro'zg'or buyumlarida neftga asoslangan plastmassalarga alternativa sifatida ham qo'llaniladi. Yaqinda bizning materiallarimiz har 2-12 haftada almashtirilishi kerak bo'lgan yirik sanoat mashinalari zavodlarida komponentlar ishlab chiqarishda foydalanish uchun tanlandi. Ushbu kompaniyalar bizning X4 shisha tolali armaturamizdan foydalanib, ushbu mexanik qismlar kerakli aşınmaya bardoshli bo'lishi mumkinligini va ulardan foydalangandan keyin kompostlanishi mumkinligini tan olishdi. Bu yaqin kelajak uchun jozibador yechimdir, chunki ushbu kompaniyalar yangi ekologik va CO2 emissiyasi qoidalariga rioya qilish muammosiga duch kelmoqdalar".
Rosling qo'shimcha qildi: “Shuningdek, qurilish sanoati uchun strukturaviy komponentlar tayyorlash uchun turli xil matolar va to'qilmagan materiallarda uzluksiz tolalarimizdan foydalanishga qiziqish ortib bormoqda. Shuningdek, biz biologik parchalanadigan tolalarimizdan bioasosli, ammo biologik parchalanmaydigan PA yoki PP va inert termoset materiallaridan foydalanishga qiziqishni ko'rmoqdamiz”.
Hozirgi vaqtda X4/5 shisha tolasi E-shishaga qaraganda qimmatroq, ammo ishlab chiqarish hajmi ham nisbatan kichik va ABM Composite talab o'sishi bilan qo'llanilish doirasini kengaytirish va yiliga 20 000 tonnagacha oshirishni osonlashtirish uchun bir qator imkoniyatlarni ko'rib chiqmoqda, bu esa xarajatlarni kamaytirishga yordam berishi mumkin. Shunga qaramay, Roslingning so'zlariga ko'ra, ko'p hollarda barqarorlik va yangi tartibga solish talablariga javob berish bilan bog'liq xarajatlar to'liq hisobga olinmagan. Shu bilan birga, sayyorani qutqarishning dolzarbligi ortib bormoqda. "Jamiyat allaqachon ko'proq bioasosli mahsulotlarni ishlab chiqarishni talab qilmoqda." Uning tushuntirishicha, "Qayta ishlash texnologiyalarini ilgari surish uchun ko'plab rag'batlar mavjud, dunyo bu borada tezroq harakat qilishi kerak va menimcha, jamiyat kelajakda bioasosli mahsulotlarga bo'lgan talabini faqat oshiradi".
LCA va barqarorlikning afzalligi
Roslingning aytishicha, ABM Composite materiallari issiqxona gazlari chiqindilarini va qayta tiklanmaydigan energiyadan foydalanishni har bir kilogramm uchun 50-60 foizga kamaytiradi. “Biz mahsulotlarimiz uchun ISO 14040 va ISO 14044 standartlarida ko'rsatilgan metodologiyaga asoslangan Environmental Footprint Database 2.0 va LCA (Hayot aylanishi tahlili) hisob-kitoblaridan foydalanamiz.
“Hozirda, kompozit materiallar hayot aylanishining oxiriga yetganda, kompozit chiqindilar va EOL mahsulotlarini yoqish yoki piroliz qilish uchun ko'p energiya talab qilinadi va maydalash va kompostlash jozibador variant bo'lib, bu, albatta, biz taklif qiladigan asosiy qiymat takliflaridan biridir va biz qayta ishlashning yangi turini taqdim etmoqdamiz.” Rosling shunday deydi: “Bizning shisha tolali materialimiz tuproqda allaqachon mavjud bo'lgan tabiiy mineral komponentlardan tayyorlangan. Xo'sh, nima uchun EOL kompozit komponentlarini kompost qilmaslik yoki yoqib yuborilgandan keyin parchalanmaydigan kompozitlardan tolalarni eritib, ularni o'g'it sifatida ishlatmaslik kerak? Bu haqiqiy global qiziqish uyg'otadigan qayta ishlash variantidir”.
Shanxay Orisen Yangi Materiallar Texnologiyalari MChJ
M: +86 18683776368 (shuningdek, WhatsApp)
T:+86 08383990499
Email: grahamjin@jhcomposites.com
Manzil: NO.398 New Green Road Xinbang Town Songjiang tumani, Shanxay
Nashr vaqti: 2024-yil 27-may