สรุป

  • ขั้นตอนสำคัญในการกำหนดให้พลาสติกเป็นทรัพยากรหมุนเวียนคือการเพิ่มส่วนแบ่งของพลาสติกที่ได้จากชีวมวลและวัสดุรีไซเคิล แทนพลาสติกที่ได้จากปิโตรเลียมแบบเดิม
  • พลาสติกชีวมวลคือพลาสติกที่ทำจากส่วนผสมของชีวมวล (พืชและทรัพยากรอินทรีย์ที่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้) ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา การพิจารณาด้านสิ่งแวดล้อมได้สร้างความต้องการทางสังคมอย่างมากสำหรับวัสดุเหล่านี้
  • เส้นใยนาโนเซลลูโลส (CNFs) เป็นเส้นใยที่มีความกว้าง 3-100 นาโนเมตรและความยาวน้อยกว่า 100 ไมโครเมตร และได้มาจากการแยกเส้นใยของเซลลูโลสซึ่งเป็นส่วนประกอบหลักของพืช CNF มีคุณสมบัติที่ยอดเยี่ยมหลายประการ รวมถึงน้ำหนักเบาและมีความแข็งแรงสูง ยิ่งกว่านั้น เนื่องจากเป็นทรัพยากรที่นำกลับมาใช้ใหม่ได้ จึงย่อยสลายได้ทางชีวภาพและรีไซเคิลได้ และมีข้อดีอื่นๆ ที่คล้ายคลึงกัน
  • Asahi Kasei กำลังพัฒนาพลาสติกวิศวกรรมหลากหลายประเภทโดยใช้ส่วนผสมที่ได้จากชีวมวล ด้วยความพยายามพิเศษที่ทุ่มเทเพื่อให้สอดคล้องกับการรับรองระหว่างประเทศของ ISCC PLUS เรากำลังทำงานเพื่อพัฒนาวัสดุน้ำหนักเบาโดยการรวมเส้นใยนาโนเซลลูโลสที่ทนความร้อนสูงเข้ากับพลาสติกวิศวกรรมประเภทต่างๆ

โซลูชั่น

ขั้นตอนสู่การสร้างพลาสติกเป็นทรัพยากรหมุนเวียน

ขั้นตอนสำคัญในการกำหนดให้พลาสติกเป็นทรัพยากรหมุนเวียนคือการเพิ่มส่วนแบ่งของพลาสติกที่ได้จากชีวมวล (พืชและทรัพยากรอินทรีย์ที่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้) และวัสดุรีไซเคิล* แทนพลาสติกที่ได้จากปิโตรเลียมแบบเดิม

ในหน้านี้ เราขอแนะนำวัสดุที่ยั่งยืน 2 ประเภทซึ่งได้รับความสนใจเป็นพิเศษในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ได้แก่ พลาสติกชีวมวลและ CNF

*พลาสติกที่ได้จากวัสดุรีไซเคิลจะกล่าวถึงในรายละเอียดเพิ่มเติมในหน้า 5 วัสดุรีไซเคิล

พลาสติกชีวมวล

■ พลาสติกชีวมวลคืออะไร?

พลาสติกชีวมวลทำมาจากส่วนผสมของชีวมวล (พืชและทรัพยากรอินทรีย์ทดแทนอื่นๆ)

■ ความต้องการทางสังคมที่เพิ่มขึ้นของพลาสติกชีวมวล

ขั้นตอนสำคัญสู่การสร้างเศรษฐกิจหมุนเวียนจะเพิ่มส่วนแบ่งของพลาสติกทั้งหมดที่ได้จากชีวมวล (พืชและทรัพยากรหมุนเวียนอื่น ๆ) และวัสดุรีไซเคิลอย่างรวดเร็ว แทนที่พลาสติกที่ได้จากปิโตรเลียมทั่วไป
หนึ่งในกลยุทธ์วัฏจักรวัสดุพลาสติกที่เสนอโดยรัฐบาลญี่ปุ่นในเดือนพฤษภาคม 2019 คือการแทนที่วัตถุดิบที่ใช้ในการผลิตบรรจุภัณฑ์พลาสติก ห่อพลาสติก และผลิตภัณฑ์พลาสติกอื่นๆ ด้วยวัสดุ เช่น พลาสติกชีวมวลที่ผลิตจากทรัพยากรหมุนเวียน เพื่อส่งเสริมและเร่งการเปลี่ยนแปลงนี้ ญี่ปุ่นยังได้ตั้งเป้าหมายตัวเลขเฉพาะ: เพื่อใช้พลาสติกชีวมวลให้ได้มากที่สุด - 2 ล้านตัน - ภายในปี 2573

*ที่มา: กระทรวงสิ่งแวดล้อมของญี่ปุ่น, Roadmap for bioplastics Introduction: For the Sustainable Use of Plastics

เซลลูโลสนาโนไฟเบอร์ (CNFs)

■ เซลลูโลสนาโนไฟเบอร์ (CNFs) คืออะไร?

Cellulose nanofibers (CNFs) หรือที่รู้จักในชื่อ microfibrillated cellulose หรือ cellulose nanofibrils คือเส้นใยที่มีความกว้าง 3-100 นาโนเมตรและความยาวน้อยกว่า 100 μm ที่ได้จากการแยกเส้นใยของเซลลูโลสซึ่งเป็นส่วนประกอบหลักของพืช โดยทั่วไป CNF ที่ได้จากพืชจะผลิตจากไม้ แต่อาจได้จากหญ้า สาหร่ายทะเล ไม้ไผ่ หรือวัตถุดิบอื่นๆ

■ คุณลักษณะสำคัญของ Cellulose Nanofiber (CNFs)

CNF มีคุณสมบัติที่ยอดเยี่ยมหลายประการ รวมถึงน้ำหนักเบาและมีความแข็งแรงสูง ยิ่งกว่านั้น การผลิตจากเซลลูโลสทำให้มั่นใจได้ว่า CNF เป็นทรัพยากรหมุนเวียนที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพและให้ประโยชน์อื่นๆ

 

CNF ได้รับความสนใจอย่างมากในฐานะสารเติมแต่งสำหรับเรซินผสม ซึ่งเป็นการใช้งานที่ธรรมชาติรีไซเคิลได้สูงของ CNFs เป็นข้อได้เปรียบที่สำคัญเหนือใยแก้วที่ใช้โดยทั่วไปเพื่อเพิ่มความแข็งแรงของผลิตภัณฑ์เรซิน

โซลูชันที่แนะนำของ Asahi Kasei (1)

พลาสติกวิศวกรรมโดยใช้ส่วนผสมจากชีวมวล

เพื่อลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกและลดการใช้ทรัพยากรปิโตรเลียม Asahi Kasei กำลังพัฒนาพลาสติกวิศวกรรมอย่างแข็งขันโดยใช้ส่วนผสมที่ได้จากชีวมวล

วัสดุเรซินที่ใช้ส่วนผสมที่ได้จากชีวมวลด้วยวิธีสมดุลมวล (ได้รับการรับรองจาก ISCC PLUS)

Asahi Kasei กำลังพัฒนาเกรดของเรซิน PPE และ TENAC™ POM ที่ดัดแปลงด้วย XYRON™ ของเรา ซึ่งใช้ส่วนผสมที่ได้มาจากชีวมวลด้วยวิธีสมดุลมวล (*1) วัสดุเหล่านี้ได้รับการรับรองภายใต้ ISCC PLUS (*2) ซึ่งเป็นโปรแกรมการรับรองระดับสากลสำหรับผลิตภัณฑ์ที่ยั่งยืน

PPE โดยใช้วัตถุดิบจากชีวมวล

เรซิน PPE ดัดแปลง XYRON™ ของเราได้รับการรับรอง ISCC PLUS ว่าเป็นวัสดุ PPE ที่มีส่วนผสมประกอบด้วยเมทานอล/ฟีนอลที่ได้มาจากชีวมวลด้วยวิธีปรับสมดุลมวล
เนื่องจากเรซิน PPE ที่ได้รับการรับรองจากชีวมวลยังคงรักษาคุณสมบัติที่เทียบเท่ากับเรซิน PPE ที่ทำจากปิโตรเลียมทั่วไป (รวมถึงการทนความร้อน การหน่วงไฟ น้ำหนักเบา ความเป็นฉนวนไฟฟ้า ความคงตัวของมิติ และการดูดซึมน้ำต่ำ) จึงสามารถช่วยให้บรรลุความยั่งยืนใน ขอบเขตแอปพลิเคชันที่หลากหลาย

 

นอกจากนี้เรายังพัฒนาเกรด XYRON™ รีไซเคิลที่ผสมผสาน PPE กับเรซินรีไซเคิล ทำงานร่วมกับลูกค้าเพื่อออกแบบแผนการรีไซเคิล และดำเนินโครงการริเริ่มอื่นๆ ที่หลากหลายเพื่อช่วยในการสร้างสังคมในอนาคตที่ยั่งยืน

  • ดาวน์โหลดข่าวประชาสัมพันธ์ที่เกี่ยวข้องได้จาก ลิงค์นี้
  • ไป ที่นี่ เพื่อดูเกรดรีไซเคิลของเรซิน PPE ดัดแปลง XYRON™

TENAC™ POM เรซินโดยใช้วัตถุดิบชีวมวล

ด้วยการได้รับการรับรอง ISCC PLUS เราสามารถผลิตและจำหน่ายเรซิน POM โดยใช้วัตถุดิบที่ยั่งยืนซึ่งกำหนดโดยวิธีสมดุลมวล
ด้วยการใช้วิธีการปรับสมดุลมวล เราสามารถสนับสนุนลูกค้าของเราทั่วโลกในความพยายามของพวกเขาเพื่อความยั่งยืน ในขณะเดียวกันก็รักษาประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมของเรซิน POM (คุณสมบัติการเสียดสีและการสึกหรอ ความแข็งแรงและความแข็งแกร่ง ความต้านทานต่อน้ำมันและตัวทำละลายอินทรีย์ ฯลฯ) .

  • ดาวน์โหลดข่าวประชาสัมพันธ์ที่เกี่ยวข้องได้จาก ลิงค์นี้

(*1) ISCC (International Sustainability and Carbon Certification) เป็นระบบการรับรองระหว่างประเทศที่นำเสนอโซลูชั่นสำหรับการดำเนินการและการรับรองของเสียและวัตถุดิบที่เหลือใช้ พลังงานทดแทนที่ไม่ใช่ชีวภาพและวัสดุคาร์บอนและเชื้อเพลิงรีไซเคิล ISCC PLUS เป็นระบบการรับรองที่ครอบคลุมวัสดุคาร์บอนชีวภาพเป็นหลักซึ่งผลิตนอกสหภาพยุโรปและจัดหาทั่วโลก และเพื่อจัดการและรับรองวัตถุดิบที่ยั่งยืนในห่วงโซ่อุปทาน

(*2) ในกรณีของส่วนผสมของวัตถุดิบที่ยั่งยืนและวัตถุดิบที่ได้จากเชื้อเพลิงฟอสซิลในกระบวนการผลิต ส่วนของวัตถุดิบที่ยั่งยืนจะถูกกำหนดให้กับผลิตภัณฑ์บางอย่างตามเอกสารระบบ ISCC PLUS และวิธีการจัดการที่ได้รับการยอมรับ

แนวทางสมดุลโดยรวมเพื่อพัฒนา PPE ที่นำกลับมาใช้ใหม่ได้

โพลิเอไมด์ (PA) 610 เป็นพลาสติกชีวมวลที่มีส่วนผสมของโพลิเมอร์ที่ได้จากพืช 60% เกรดหลักของผลิตภัณฑ์ PA ในตระกูล LEONA™ ของ Asahi Kasei นั้นขึ้นอยู่กับ PA66 ซึ่งทำมาจากวัตถุดิบสองอย่าง ได้แก่ เฮกซาเมทิลีนไดเอมีนและกรดอะดิปิก นอกจากนี้ PA610 ยังทำมาจากวัตถุดิบ 2 ชนิด ได้แก่ เฮกซาเมทิลีนไดเอมีนและกรดเซบาซิก กรด Sebacic ได้มาจากน้ำมันละหุ่งซึ่งเป็นน้ำมันพืชชนิดหนึ่งที่ได้จากต้น ricinus ดังนั้น PA610 จึงเป็นโพลีเอไมด์มวลชีวภาพที่มีปริมาณโพลิเมอร์ 60% ที่ได้จากพืช เมื่อเปรียบเทียบกับ PA66 แล้ว PA610 มีสายโซ่โมเลกุลที่ยาวกว่าและมีคุณสมบัติหลักสองประการ:

 

1. ลดการดูดซึมน้ำและความคงตัวของมิติที่ดีขึ้น 2. ทนต่อสารเคมีและแคลเซียมคลอไรด์ที่สูงขึ้น
คุณสมบัติเหล่านี้ทำให้ PA610 เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานกับส่วนประกอบต่างๆ รวมถึงถังหม้อน้ำรถยนต์ ปั๊มประเภทต่างๆ เซ็นเซอร์ และส่วนประกอบแบตเตอรี่

การทดลองเชิงพาณิชย์ของโพลิเอไมด์ 66 โดยใช้สารมัธยันตร์ที่ได้จากชีวมวล

ปัจจุบัน Asahi Kasei ใช้ HMD ที่ได้จากเชื้อเพลิงฟอสซิลเป็นตัวกลางในการผลิต LEONA™ polyamide 66 (เรียกอีกอย่างว่าไนลอน 66) ซึ่งเป็นพลาสติกวิศวกรรมที่มีคุณสมบัติทนความร้อนและความแข็งแกร่งที่โดดเด่น

 

ในขณะที่โลกกำลังมุ่งสู่ความเป็นกลางทางคาร์บอน ความสนใจก็พุ่งความสนใจไปที่วิธีแก้ปัญหาเพื่อลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกจากผลิตภัณฑ์เคมีที่ได้จากเชื้อเพลิงฟอสซิลมากขึ้น การเป็นพันธมิตรเชิงกลยุทธ์กับ Genomatica ทำให้ Asahi Kasei มีสิทธิพิเศษในการเข้าถึง bio-HMD ในปริมาณแรกๆ เพื่อประเมินความเป็นไปได้ในการเป็นวัตถุดิบตั้งต้นของโพลีเอไมด์ 66 ทำให้ Asahi Kasei สามารถเร่งการทดลองโพลีเอไมด์ 66 ที่ผลิตโดยใช้สารชีวมวลขั้นกลาง Genomatica มีประวัติที่เป็นที่ยอมรับในด้านการค้าเทคโนโลยีการผลิตสำหรับผลิตภัณฑ์เคมีต่างๆ โดยใช้เทคโนโลยีชีวภาพ ด้วยการใช้ HMD ชีวภาพนี้กับเทคโนโลยีพอลิเมอร์ไรเซชันโพลีเอไมด์ 66 ของตนเอง Asahi Kasei ตั้งเป้าที่จะสนับสนุนเป้าหมายที่จะออกสู่ตลาดเป็นรายแรกด้วยโพลีเอไมด์ 66 ที่ยั่งยืนมากขึ้น ซึ่งผลิตขึ้นโดยใช้สารกึ่งกลางที่ได้จากชีวมวลสำหรับยานยนต์และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้กับชิ้นส่วนพลาสติกและอุตสาหกรรม เส้นใย

  • ดาวน์โหลดข่าวประชาสัมพันธ์ที่เกี่ยวข้องได้จาก ลิงค์นี้

โซลูชันที่แนะนำของ Asahi Kasei (2)

เรซินเทอร์โมพลาสติกเสริมแรง CNF

เทอร์โมพลาสติกเสริมแรงด้วย CNF เป็นผลิตภัณฑ์คอมโพสิตที่รวมเส้นใยนาโนเซลลูโลสทนความร้อนสูง (CNFs) ของ Asahi Kasei เข้ากับพลาสติกวิศวกรรมประเภทต่างๆ เช่น โพลีเอไมด์ (PA) และโพลีอะซีทัล (POM) เพื่อให้ได้วัสดุที่มีน้ำหนักเบาซึ่งมีความสามารถในการบดกลับที่ดีเยี่ยม

คุณสมบัติที่สำคัญของ CNF ของ Asahi Kasei

CNFs ที่พัฒนาโดย Asahi Kasei เป็นเส้นใยชีวมวลที่มีส่วนประกอบของสำลีที่ถูกทำให้เล็กลงด้วยเทคนิคที่ซับซ้อนให้มีขนาดเล็กเท่ากับระดับนาโนเมตร

 

ตามที่ระบุในรูปด้านขวา CNF ของ Asahi Kasei สามารถเสริมความแข็งแกร่งให้กับเรซินโดยทำหน้าที่เป็นตัวเติมชีวมวลที่มีความต้านทานความร้อนสูงกว่า CNF ทั่วไป วัสดุเหล่านี้มีคุณสมบัติในการรีไซเคิลที่ดี—สามารถนำไปรีไซเคิลเพื่อใช้เป็นส่วนผสมในผลิตภัณฑ์ชนิดเดียวกัน—และมีความถ่วงจำเพาะต่ำ (1.5 ก./ซม.3) คุณสมบัติที่เหนือกว่าอื่นๆ ของวัสดุเหล่านี้ ได้แก่ ความยืดหยุ่นสูง ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงเส้นต่ำ ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานต่ำ การสึกกร่อนต่ำ และความแข็งแรงในการกั้นก๊าซสูง

เทคโนโลยีของ Asahi Kasei สำหรับ CNF ที่กระจายตัวในระดับนาโน

เนื่องจาก CNFs นั้นชอบน้ำมาก จึงมักจะจับตัวกันเป็นก้อนเมื่อผสมเป็นเรซิน สิ่งนี้มักขัดขวางไม่ให้ CNF บรรลุศักยภาพสูงสุดในฐานะสารเสริมกำลัง

 

Asahi Kasei กำลังพัฒนาเทคโนโลยีสำหรับ CNFs ที่กระจายตัวในระดับนาโนในเรซินหลากหลายชนิด เพื่อให้มั่นใจว่ามีกระบวนการผลิตเดียวที่สอดคล้องกันตั้งแต่การผลิต CNF ไปจนถึงคอมโพสิต CNF

เรซินเทอร์โมพลาสติกเสริมแรง CNF
  • ไป ที่นี่ เพื่อดูรายละเอียดเกี่ยวกับเทอร์โมพลาสติกเสริม CNF

โปรดติดต่อเราหากมีคำถามของคุณ

สอบถามรายละเอียดเพิ่มเติม