وضعیت ورود
درحال حاضر شما وارد سایت نشده اید.
آمار بازدیدکنندگان
  • کاربران حاضر: 0
  • بازدید امروز: 593
  • بازدید ماه: 34,172
  • بازدید سال: 839,629
  • کل بازدیدکنند‌گان: 246,260
قیمت روز

قابل بازیافت

اپوکسی گیاهی، تهیه لیف کربنیِ قابل بازیافت را ممکن می‌سازد

تکنیک جدید تولید همچنین اقتصاد برای خودروهای الکتریکی بازار انبوه را بهبود می‌بخشد.

لیف کربنی ده برابر قوی‌تر از فولاد، تقریباً نصف وزن آلومینیوم و بسیار سفت‌تر از فایبرگلاس، دارای مجموعه‌ای از مزایا است در حالی که آن را یک ماده ایده‌آل برای استفاده در سدان‌های لوکس (به خودروهای سواری معمولی یا اصطلاحاً صندوق دار می‌گویند که دارای سقف ثابت، صندوق عقب مجزا و دو ردیف صندلی بوده و می‌تواند دو یا چهار در داشته باشد. سدان متداول‌ترین شکل طراحی بدنه خودرو است.) و اتومبیل‌های مسابقه فرمول ۱ می‌سازد. به گفته Nicholas Rorrer، دانشمند آزمایشگاه ملی انرژی‌های تجدیدپذیر (NREL)، اما هنوز هم برای اقتصادی شدن برای وسایل نقلیه بازار انبوه به تکامل نیاز دارد. او توضیح داد: لیف کربنی گران است. همچنین ساخت آن انرژی‌بر است، بنابراین کاملاً دوست‌دار گازهای گل‌خانه‌ای (GHG) نیست. در حالی که لیف کربنی را به راحتی قابل بازیافت می‌سازد، می‌تواند در هر دو این زمینه‌ها کمک کند.

فرآیند بازیافت در دمای اتاق آغاز شد

به لطف پیشرفت‌های اخیر در طراحی مواد زیستی، بازیافت لیف کربنی در مقیاس صنعتی می‌تواند از قبل مهیا باشد. از طریق پروژه‌ای که توسط دفتر فناوری‌های خودرو دانشکده انرژی ایالات متحده پشتیبانی می‌شود، تحت Composites Core Program، Rorrer و سایر محققان NREL نشان داده‌اند که ساخت کامپوزیت‌های لیف کربنی با اپوکسی‌های پایه زیستی و سخت‌کننده‌های انیدریدی باعث می‌شود که مواد کاملاً قابل بازیافت باشند از طریق ایجاد پیوندهایی که راحت‌تر تخریب می‌شوند. در واقع، فرآیند بازیافت – به نام متانولیز – می‌تواند به طور انتخابی در دمای اتاق بدون کاهش کیفیت یا آرایش‌یافتگی الیاف آغاز شود. این می‌تواند نشان‌دهنده گامی قوی به سمت یک ماده مدور (circular material) باشد که می‌تواند لیف کربنی را هنگام که در سرتاسر زندگی‌های چندباره استفاده می‌شود، ارزان‌تر و سبزتر کند.

مزایای لیف کربنی در عین حال قوی و سبک‌وزن، ناشی از طراحی لایه‌ای آن است. این یک ماده مرکب از رشته‌های بلند کربن خالص و یک پوشش اپوکسی چسب مانند است که به عنوان ترموست شناخته می‌شود. هنگام پخت، مولکول‌ها در رزین مایع به یکدیگر و اطراف رشته‌های کربنی تابیده شده متصل می‌شوند در حالی که به شبکه‌ای قوی و صلب تبدیل می‌شوند.

اما، ماهیت ترموست اپوکسی پخته شده باعث می‌شود تا این محصولات عالی به سختی از هم جدا شوند، به خصوص بدون آسیب جدی به رشته‌های کربن. محصولات ساخته شده از لیف کربنی – علی‌رغم قیمت ممتازشان – اغلب در پایان عمر خود به همراه هر مزایای کارایی که ممکن است به دست آورده باشند به محل دفن زباله می‌روند.

در واقع، اگرچه لیف کربنی می‌تواند وزن یک خودروی سواری معمولی را به نصف کاهش دهد – بازده سوخت را تا به میزان ۳۵% افزایش می‌دهد – هر گونه مزایای بهره‌وری به طور مؤثر با انرژی پر مصرف GHG که برای تولید آن استفاده می شود، جبران می‌شود. سنتز لیف کربنی شامل دمای بیش از ۱۰۰۰ درجه سانتی‌گراد است.

این واقعیت Rorrer را به فکر فرو برد: “آیا راهی برای استفاده مجدد از لیف کربنی در طول عمر ماده چند منظوره به منظور بازیابی آن لیف و کسب ارزش و مزایای زیست محیطی بیش‌تر وجود دارد؟”

آزمایش با زیست توده

Rorrer و هم تیمی‌ها شروع به آزمایش با این شیمی زیست توده کردند تا بفهمند که آیا می‌تواند یک اپوکسی جدید که برای قابلیت بازیافت طراحی می‌شود را تهیه کند. در مقایسه با هیدروکربن‌‌های نفتی، زیست‌توده حاوی مقادیر بالاتری از اکسیژن و نیتروژن است که مجموعه متفاوتی از امکانات شیمیایی را ارائه می‌دهد.

Rorrer توضیح داد: «ما اساساً رزین‌های آمین اپوکسی – گرماسخت‌های امروزی در لیف کربنی – را با اپوکسی و انیدریدهای سنتز شده از زیست توده، عمدتاً از تبدیل بیولوژیکی و شیمیایی قندها، دوباره طراحی کردیم. ما نشان داده‌ایم که این رزین فرموله‌شده می‌تواند تمام خواص مشابه در رزین‌های آمین اپوکسی امروزی را حفظ کند و/یا از آن فراتر رود، اما همچنین آن‌ها را با طراحی و در دمای اتاق قابل بازیافت می‌کند.»

با استفاده از یک کاتالیزور ویژه، تیم NREL به تجزیه رزین زیستی را در دمای اتاق قادر بود، فرآیندی که به نام “depolymerization” شناخته می‌شود. این به آن‌ها اجازه داد تا رشته‌های کربن را بازیابی کنند در حالی که کیفیت و تراز آن‌ها را حفظ کنند.

بدون دخالت  downcycling

Rorrer گفت: «ما در واقع می‌توانیم کیفیت الیاف را در حداقل سه عمر مواد حفظ کنیم. “بنابراین ما نه تنها می‌توانیم آن را بازیافت کنیم، بلکه می‌توانیم آن را بدون هیچ آسیبی به خواص بازیافت کنیم. ما به هیچ وجه مواد را کاهش نمی‌دهیم.”

همراه با تحقیقات NREL در مورد اکریلونیتریل ارزان قیمت و پایه زیستی به عنوان پیش‌ساز لیف کربنی که جایزه R&D 100 را در سال ۲۰۱۸ به دست آورد، پیشرفت در اپوکسی می‌تواند کمک زیادی به مقرون به صرفه‌تر کردن کامپوزیت‌های لیف کربنی و سازگار با محیط زیست کند.

توانایی استخراج و بازیافت لیف کربنی می‌تواند این ماده را برای خودروهای الکتریکی انبوه اقتصادی‌تر کند در حالی که وزن و فضا را برای باتری‌ها آزاد کند. همچنین ردپای GHG این ماده را حدود ۲۰ تا ۴۰ درصد کاهش می‌دهد. بهتر از آن، می‌تواند بدون افزایش هزینه‌های ساخت به همه این‌ها دست یابد زیرا Rorrer تخمین ‌زد که اپوکسی NREL می‌تواند برای حدود همان قیمت مانند رزین‌های اپوکسی آمین مبتنی بر نفت امروزی تولید شود.

Rorrer افزود: با استفاده از مواد اولیه زیستی به جای مواد اولیه پتروشیمی، ما مجبور نیستیم از انرژی اضافی برای بازسازی چشم‌گیر مواد شیمیایی آن‌ها استفاده کنیم. این به ما امکان می‌دهد مواد پیشرفته را با عمل‌کرد و مزایای زیست‌محیطی دقیق‌تر، ارزان‌تر و موثرتر طراحی کنیم.

لینک خبر:

https://www.plasticstoday.com/automotive-and-mobility/plant-based-epoxy-enables-recyclable-carbon-fiber

همراهان عزیز می‌توانند جهت برقرای ارتباطات دوسویه، انتقال سوالات، نظرات و پیشنهادات سازنده خود از طریق پست الکترونیک زیر ما را یاری فرمایند.

info@fara-ps.com

گرید جدید TPU جای‌گزینی برای EVA در کفش

Irogran TPU قابل بازیافت به راحتی به ورق‌های فومی برای کاربردهای کفی، میانی و جلویی کفش‌ توسعه داده می‌شود. کاربردهای دیگر، به ویژه در خودرو، در حال بررسی است.

طبق گزارش‌ها، پلی‌یورتان ترموپلاستیکی جدید (TPU) که ​​توسط Huntsman ساخته می‌شود، کاملاً قابل بازیافت، محافظت شده در برابر اشعه ماوراء بنفش است و می‌تواند به صورت یک فیلم اکسترود شود و سپس به راحتی در صفحات فوم گسترده شود. Irogran TPU توسط Huntsman در همکاری با Shincell New Material Co. Ltd تولید شد که از این ماده برای ایجاد صفحات فوم برای کاربردهای کفی، میانی و جلویی توسط برندهای جهانی کفش استفاده می‌کند.

به گفته Huntsman، در حالی که به عنوان جای‌گزینی برای EVA طراحی می‌شود، این ماده جدید دارای خواص بازگشت انرژی بالایی است و عمل‌کرد زیرسازی ماندگاری طولانی را ارائه می‌دهد. فیلم TPU می‌تواند به راحتی در یک مخزن فشار بالا با استفاده از فناوری به کمک گاز، بدون نیاز به مواد شیمیایی اضافی که معمولاً برای فوم کردن یا اتصال عرضی مورد نیاز است، منبسط شود. Huntsman در آگهی خود گفت که این نتیجه را می‌سازد که ورق فوم منبسط می‌شود، و هر گونه ضایعات پس از تولید و اجزای نهایی کفش، سبک وزن و به آسانی بازیافت شوند.

محبوبیت TPU توسعه یافته، جرقه همکاری Huntsman و Shincell  را می‌زند.

به گفته Huntsman، محبوبیت روزافزون صفحات TPU توسعه یافته در حوزه کفش که باعث بحث‌های عمیق اولیه با Shincell پیرامون چه قدر به بهترین شکل فرآیند تولید بهبود یابد، شد. در طی یک جلسه توجیهی فنی، Shincell هدف‌های متعددی را ذکر کرد:

  • افزایش بهره‌وری، ضایعات کم‌تر و کاهش مصرف انرژی کل.
  • ماده‌ای که عاری از مواد شیمیایی سمی یا فرار بود و می‌تواند بدون استفاده از بوتان، فلوراید یا عوامل فوم‌زای آزودی کربن‌امید منبسط شود.
  • یک سیستم TPU راحت، بادوام و ماندگار که برای استفاده در کفش‌های ورزشی با کارایی بالا مناسب است.
  • ماده‌ای که از نظر ویژگی‌های مجموعه زیرسازی عمل‌کرد بهتری نسبت به EVA دارد.
  • قابلیت بازیافت

به عنوان یک کسب و کار، ما بر ارائه مواد تمیز، سازگار با محیط زیست، با کارایی بالا و سبک وزن به مشتریان خود متمرکز شدیم. دکتر Xiulei Jiang، بنیان‌گذار Shincell، که قبل از تأسیس شرکت خود با Huntsman ارتباط داشت، گفت: وقتی تصمیم گرفتیم شریکی پیدا کنیم تا به ما کمک کند پایداری ورق های فوم خود را بهبود ببخشیم، می‌دانستم Huntsman شرکتی است که باید با او صحبت کنم. Huntsman همیشه سطح بالایی از پشتیبانی مستمر را برای من فراهم کرده است، و می‌دانستم که رابطه کار کردن قوی و ارزش‌های اصلی مشترک ما این پروژه را برای نتیجه سریع و کارآمد به ثمر می‌رساند. این تیم محصول بسیار ویژه‌ای را ارائه کرده است که تمام نیازهای ما را برآورده می‌کند. ما شاهد کاربردهای جدید بی‌شمار برای این ماده همه کاره، قابل بازیافت در داخل کفش و فراتر از آن هستیم.”

a

به گفته Huntsman ،Irogran TPU دارای ویژگی‌های بازده انرژی بالایی است و عمل‌کرد زیرسازی طولانی مدت را ارائه می‌دهد.
قابلیت بازیافت، توسعه بدون مواد شیمیایی، مواد را به یک بازی گر تبدیل می‌کند.
Shincell ورق های فوم منبسط شده را تولید می‌کند که مشتریانش در حوزه کفش به شکل‌ها و اندازه‌های مورد نیاز برش می‌دهند. از آنجایی که این گرید خاص از Irogran TPU قابل بازیافت است، Shincell می‌تواند هر گونه مواد اضافی یا ضایعاتی را برای استفاده مجدد از مشتریان خود جمع‌آوری کند. پس از جمع‌آوری، ضایعات آسیاب شده و دوباره فرموله می شوند. آنها همچنین می توانند به مشتریان دیگر فروخته شوند.
Yi Li، مدیر توسعه کسب‌ و کار در Huntsman، گفت: « Shincell با چشم‌اندازی کاملاً روشن و مجموعه‌ای از الزامات فنی به سراغ ما آمد. کار با هم روی این پروژه و ایجاد چنین مواد بدیع بسیار عالی بود. این واقعیت که آن می‌تواند بدون استفاده از مواد شیمیایی توسعه داده و به راحتی بازیافت شود، یک بازی‌گر است. ما مطمئن هستیم که اخبار توسعه آن علاقه زیادی را از سوی کارشناسان مواد در بخش‌های مختلف حوزه کفش ایجاد خواهد کرد.»
Shincell در حال حاضر در حال آزمایش گرید جدید Irogran TPU برای سایر کاربردهای مصرف‌کننده است و در حال بررسی استفاده بالقوه آن در صنعت خودروسازی است. سایر گریدهای نرم‌تر از مواد نیز در خط لوله توسعه هستند.

لینک خبر:
https://www.plasticstoday.com/materials/new-tpu-grade-alternative-eva-footwear

همراهان عزیز می‌توانند جهت برقرای ارتباطات دوسویه، انتقال سوالات، نظرات و پیشنهادات سازنده خود از طریق پست الکترونیک زیر ما را یاری فرمایند.

info@fara-ps.com