Биополимеры
Современныебиополимеры,находятвсебольшееприменениедляметодалитьяподдавлением。Врезультатемноголетнихисследованийиразработокизделияизтакихматериаловпользуютсявсебольшимспросомнарынке。Преждевсегоростценнаполимеры,изготовленныеизнефти,бережныйрасходограниченныхприродныхресурсов,охранаокружающейсредыизащитаклимата,атакжеболеестрогиетребованияприутилизацииивторичнойпереработкеспособствуютболееширокомураспространениюизделийизбиополимеров。Началоположилиизделияспециальногоназначения,теперьвсеболееширокоераспространениенаходятизделияширокогопотребления。
Биополимерамиявляютсяматериалы,способныекбиологическомурасщеплению,которыеполностьюиливзначительнойстепениизготавливаютсяизсельскохозяйственныхпродуктовилидревесины。Основойдлянихобычноявляютсякрахмал,сахар,растительныемаслаицеллюлоза,атакжетакиеспециальныебиоматериалы,например,лигниниликаучук。Долябиологическихсоставляющихвматериалахравнакакминимум20%。Многиебиоматериалывнастоящеевремядостигливысокойтехнологическойиэкономическойзрелости。Ктомужеониобладаютособымииотчастинесравненнымисвойствамивпланевнешнеговида,осязания,атакжебиологическогорасщепления。
Подразделениебиополимеров
Понятие”Биополимер“можетбытьподразделенонатрикатегории。Решающимикритериямидляподразделенияявляютсяразличныеисходныематериалыиихспособностькбиологическомурасщеплению。Различают:
- Биополимерыизвозобновляемыхресурсов,биологическиразлагаемые
- Биополимерыизвозобновляемыхресурсов,однакобиологическинеразлагаемые
- Биополимерыизископаемогосырья,биологическиразлагаемые
Каждуюизэтихкатегорий,всвоюочередь,можноподразделятьнанесколькоклассов。Самойинтересной,,итакимобразом,самойважнойкатегорией,являетсякатегория,включающаябиологическиразлагаемыеполимеры,изготовленныеизвозобновляемогосырья。Изделия,входящиевэтугрупп,ублагодаряихнейтральностивотношенииэмиссии二氧化碳ивозможностиихкомпостированияявляютсянастоящими”экологичнымиполимерами”имогутподразделятьсяследующимобразом:
- Биополимерыизвозобновляемыхресурсов,биологическиразлагаемы,емикроорганическогопроисхождения
- Полимолочная кислота (pla) -> экструзия
——Полигидроксиалканоаты(PHB) - >литьеподдавлением
——Полигидроксикислотыжирногоряда(公积金)- >литьеподдавлением - Биополимерыизвозобновляемыхресурсов,биологическиразлагаемы,ерастительногопроисхождения
——Производныекрахмала- >экструзияилитьеподдавлением
——Целлюлозныеполимеры(CA) - >литьеподдавлением
——Полимерынаосновелигнина- >литьеподдавлением - Биополимерыизвозобновляемыхресурсов,биологическиразлагаемые,животногопроисхождения
- Хитин и хитозан -> литье всухую - Биополимеры,биологическиразлагаемые,изископаемогосырья
- Полиэфиры -> экструзия
——Этанол(PVA)
Преимущества
- Сохранениенефтяныхресурсов
- Возобновляемоесырьенейтральновотношенииэмиссии二氧化碳
- Уменьшениеколичестваотходов,биологическоеразложение
- Сокращениеколичестватоксичныхядовитыхиаллергенныхпромежуточныхпродуктов
- Возможностькомбинациибиополимеровснатуральнымиволокнами
- Возможностьоптимизациисвойств(акустика,осязаемостьит。д)。
Однаконетакужпростоперерабатыватьэтиособыематериалынастандартныхтермопластавтоматах,таккакбиополимерыпредставляютсобойсочетанияразличныхматериалов,всамыхразнообразныхформахивариантах。Поэтойпричинерекомендуетсяоптимизироватьпреждевсегосистемупластификациитермопластавтомата。
Особые требования к методу литья под давлением
- Обеспечениенадлежащеговтягиванияитранспортирования
- Оптимизированнаяищадящаяпластификацияблагодаряособойконструкциишнека
- Системысоспециальнымпокрытиемповерхностииз——завозможностиистиранияихимическихвоздействий
- Большие скорости впрыскивания и высокое давление
- Хорошаявентиляция:некоторыематериалысклонныкдегазации(температурныйпрофиль,улучшеннаявентиляция,программадегазаци,итиснениеит。д)。
- Ноу-хау при конструкции специальных пресс-форм
Типичныесферыприменения
Внастоящеевремяежегодноперерабатываетсяоколо500 000тоннсовременныхбиоматериалов。Однакообъемпроизводствагораздобольш,ебиополимерынаходятвсебольшеераспространениевразныхсферах。Возрастаетихиспользованиевовсехобластях,так,например,вавтомобилестроении,припроизводствеупаковокилитоваровширокогопотребления:
- Автомобилестроение(например,корпуса,держателиобшивок。солнцезащитныекозырьки)
- (Упаковкинапример,биологическиразлагающиесячашки,столовыеприборы,стаканы,поддоны)
- Строительнаяпромышленность(например,периладлятеррас,инструменты,опалубочныещиты)
- Мебельнаяпромышленность(например,стулья,столы,полки,шкафы)
- Товарыширокогопотребления(например,корпусаэлектроприборов,штекеры,музыкальныеинструменты)
- Садоводствоиогородничество(например,цветочныегоршки,поддоны,урны)
- Спортивныеизделия(например,кану、клюшкидлягольф,аспортивнаяобувь)
- Текстильнаяпромышленность(например,пуговицы,клипсы,подтяжки)