Bản tóm tắt

  • Một bước quan trọng để thiết lập nhựa như nguồn tài nguyên tái tạo sẽ là tăng tỷ lệ nhựa có nguồn gốc từ sinh khối và vật liệu tái chế thay vì nhựa có nguồn gốc từ dầu mỏ thông thường
  • Nhựa sinh khối là nhựa được làm từ các thành phần sinh khối (thực vật và các nguồn hữu cơ có thể tái sử dụng khác). Trong những năm gần đây, những cân nhắc về môi trường đã tạo ra nhu cầu xã hội rất cao đối với những vật liệu này.
  • Sợi nano cellulose (CNF) là các sợi có chiều rộng từ 3-100 nm và chiều dài dưới 100 μm, thu được bằng cách tách các sợi cellulose, thành phần chính của thực vật. CNF có một số đặc tính tuyệt vời, bao gồm trọng lượng thấp và độ bền cao; hơn nữa, là tài nguyên tái tạo, chúng có thể phân hủy sinh học và có thể tái chế và mang lại những lợi ích tương tự khác.
  • Asahi Kasei đang phát triển nhiều loại nhựa kỹ thuật sử dụng các thành phần có nguồn gốc từ sinh khối, với những nỗ lực đặc biệt nhằm đạt được sự tuân thủ với chứng nhận quốc tế ISCC PLUS. Chúng tôi cũng đang nỗ lực phát triển các vật liệu nhẹ bằng cách kết hợp các sợi nano cellulose có khả năng chịu nhiệt cao với nhiều loại nhựa kỹ thuật khác nhau.

Các giải pháp

Các bước để thiết lập nhựa như tài nguyên tái tạo

Một bước quan trọng để xác định nhựa là nguồn tài nguyên tái tạo sẽ là tăng tỷ lệ nhựa có nguồn gốc từ sinh khối (thực vật và các nguồn hữu cơ có thể tái sử dụng khác) và vật liệu tái chế* thay vì nhựa có nguồn gốc từ dầu mỏ thông thường.

Trên trang này, chúng tôi giới thiệu hai loại vật liệu bền vững nổi lên trong những năm gần đây như những ứng cử viên đặc biệt hấp dẫn: nhựa sinh khối và CNF.

*Nhựa có nguồn gốc từ vật liệu tái chế được thảo luận chi tiết hơn ở trang 5. Vật liệu tái chế.

nhựa sinh khối

■ Nhựa sinh khối là gì?

Nhựa sinh khối được làm từ các thành phần sinh khối (thực vật và các nguồn hữu cơ tái tạo khác).

■ Nhu cầu xã hội về nhựa sinh khối ngày càng tăng

Một bước quan trọng hướng tới thiết lập nền kinh tế tuần hoàn sẽ là tăng nhanh tỷ lệ tất cả các loại nhựa có nguồn gốc từ sinh khối (thực vật và các nguồn tài nguyên tái tạo khác) và vật liệu tái chế thay vì nhựa có nguồn gốc từ dầu mỏ thông thường.
Một trong những Chiến lược Chu trình Vật liệu Nhựa do chính phủ Nhật Bản đề xuất vào tháng 5 năm 2019 là thay thế các nguyên liệu thô hiện đang được sử dụng để sản xuất bao bì nhựa, giấy gói nhựa và các sản phẩm nhựa khác bằng các vật liệu như nhựa sinh khối được làm từ các nguồn tài nguyên tái tạo. Để khuyến khích và đẩy nhanh quá trình chuyển đổi này, Nhật Bản cũng đã đặt ra một mục tiêu số cụ thể: sử dụng càng nhiều nhựa sinh khối càng tốt—2 triệu tấn—vào năm 2030.

*Nguồn: Bộ Môi trường Nhật Bản, Lộ trình giới thiệu nhựa sinh học: Vì mục đích sử dụng bền vững nhựa

Sợi nano xenlulo (CNF)

■ Sợi nano cellulose (CNF) là gì?

Sợi nano cellulose (CNF), còn được gọi là cellulose vi sợi hoặc sợi nano cellulose, là các sợi có chiều rộng từ 3-100 nm và chiều dài dưới 100 μm thu được bằng cách tách các sợi cellulose, thành phần chính của thực vật. CNF có nguồn gốc thực vật thường được sản xuất từ gỗ, nhưng cũng có thể thu được từ cỏ, rong biển, tre hoặc các nguyên liệu thô khác.

■ Các tính năng chính của Sợi nano Cellulose (CNF)

CNF có một số đặc tính tuyệt vời, bao gồm trọng lượng nhẹ và độ bền cao; hơn nữa, việc sản xuất chúng từ cellulose đảm bảo rằng CNF là nguồn tài nguyên tái tạo có khả năng phân hủy sinh học và mang lại những lợi thế khác.

 

CNF đã thu hút sự chú ý đáng kể với vai trò là chất phụ gia cho nhựa tổng hợp—một ứng dụng trong đó tính chất có thể tái chế cao của CNF nổi bật như một lợi thế lớn so với sợi thủy tinh thường được sử dụng để tăng cường độ bền của các sản phẩm nhựa.

Giải pháp đề xuất của Asahi Kasei (1)

Nhựa kỹ thuật sử dụng các thành phần có nguồn gốc từ sinh khối

Để cắt giảm khí thải nhà kính và giảm sử dụng tài nguyên dầu mỏ, Asahi Kasei đang tích cực phát triển nhựa kỹ thuật sử dụng các thành phần có nguồn gốc từ sinh khối.

Vật liệu nhựa sử dụng các thành phần có nguồn gốc từ sinh khối thông qua phương pháp cân bằng khối lượng (được chứng nhận ISCC PLUS)

Asahi Kasei đang phát triển các loại nhựa PPE và TENAC™ POM biến đổi XYRON™ của chúng tôi sử dụng các thành phần có nguồn gốc từ sinh khối thông qua phương pháp cân bằng khối lượng (*1). Những vật liệu này đã đạt được chứng nhận theo ISCC PLUS (*2), một chương trình chứng nhận quốc tế dành cho các sản phẩm bền vững.

PPE sử dụng nguyên liệu thô có nguồn gốc từ sinh khối

Nhựa PPE biến tính XYRON™ của chúng tôi đã đạt được chứng nhận ISCC PLUS là vật liệu PPE có thành phần bao gồm metanol/phenol có nguồn gốc từ sinh khối thông qua phương pháp cân bằng khối lượng.
Vì nhựa PPE được chứng nhận sinh khối vẫn giữ được các đặc tính ngang bằng với nhựa PPE gốc dầu mỏ thông thường (bao gồm khả năng chịu nhiệt, chống cháy, trọng lượng thấp, cách điện, ổn định kích thước và hấp thụ nước thấp), nên chúng có thể giúp đạt được tính bền vững trong môi trường. phạm vi rộng của các lĩnh vực ứng dụng.

 

Chúng tôi cũng đang phát triển các loại XYRON™ tái chế kết hợp PPE với nhựa tái chế, hợp tác với khách hàng để thiết kế các chương trình tái chế và theo đuổi nhiều sáng kiến khác nhằm hỗ trợ xây dựng xã hội bền vững trong tương lai.

  • Tải xuống thông cáo báo chí liên quan từ liên kết này
  • Vào đây để biết các loại nhựa PPE biến tính XYRON™ được tái chế

Nhựa TENAC™ POM sử dụng nguyên liệu thô sinh khối

Bằng cách đạt được chứng nhận ISCC PLUS, chúng tôi có thể sản xuất và bán nhựa POM sử dụng nguyên liệu thô bền vững được chỉ định theo phương pháp cân bằng khối lượng.
Bằng cách áp dụng phương pháp cân bằng khối lượng, chúng tôi có thể hỗ trợ khách hàng trên toàn thế giới trong nỗ lực đạt được sự bền vững trong khi vẫn duy trì hiệu suất tuyệt vời của nhựa POM (đặc tính ma sát và mài mòn, độ bền và độ cứng, khả năng chống dầu và dung môi hữu cơ, v.v.) .

(*1)ISCC (Chứng nhận Carbon và Bền vững Quốc tế) là một hệ thống chứng nhận quốc tế cung cấp các giải pháp thực hiện và chứng nhận chất thải và nguyên liệu thô còn sót lại, năng lượng tái tạo phi sinh học cũng như vật liệu và nhiên liệu carbon tái chế. ISCC PLUS là một hệ thống chứng nhận chủ yếu bao gồm các vật liệu carbon dựa trên sinh học được sản xuất bên ngoài EU và cung cấp trên toàn cầu, đồng thời quản lý và đảm bảo các nguyên liệu thô bền vững trong chuỗi cung ứng.

(*2) Trong trường hợp hỗn hợp nguyên liệu thô bền vững và nguyên liệu thô có nguồn gốc từ nhiên liệu hóa thạch trong quá trình sản xuất, phần nguyên liệu thô bền vững được chỉ định cho một số sản phẩm dựa trên Tài liệu Hệ thống ISCC PLUS và các phương pháp quản lý được công nhận.

Phương pháp tiếp cận cân bằng khối lượng để phát triển PPE được phân bổ tái tạo

Polyamide (PA) 610 là một loại nhựa sinh khối có hàm lượng polyme có nguồn gốc từ thực vật là 60%. Các loại chính của dòng sản phẩm PA LEONA™ của Asahi Kasei dựa trên PA66, được làm từ hai thành phần thô: hexamethylenediamine và axit adipic. PA610 cũng được làm từ hai thành phần thô: hexamethylenediamine và axit sebacic. Axit sebacic có nguồn gốc từ dầu thầu dầu, một loại dầu thực vật thu được từ cây ricinus. Do đó, PA610 là một polyamit sinh khối có hàm lượng polyme là 60% có nguồn gốc từ thực vật. So với PA66, PA610 chứa chuỗi phân tử dài hơn và có hai đặc tính chính:

 

1. Hấp thụ nước thấp hơn và ổn định kích thước tốt hơn. 2. Khả năng kháng hóa chất và kháng canxi-clorua cao hơn
Những đặc tính này làm cho PA610 rất phù hợp cho các ứng dụng cho nhiều bộ phận khác nhau, bao gồm két tản nhiệt ô tô, các loại máy bơm, cảm biến và bộ phận pin.

Các thử nghiệm thương mại hóa polyamit 66 được thực hiện bằng cách sử dụng chất trung gian có nguồn gốc từ sinh khối

Asahi Kasei hiện đang sử dụng HMD có nguồn gốc từ nhiên liệu hóa thạch làm chất trung gian để sản xuất LEONA™ polyamide 66 (còn gọi là nylon 66), một loại nhựa kỹ thuật có khả năng chịu nhiệt và độ cứng vượt trội.

 

Khi thế giới tiến tới trung hòa carbon, sự chú ý ngày càng tập trung vào các giải pháp giảm phát thải khí nhà kính từ các sản phẩm hóa học có nguồn gốc từ nhiên liệu hóa thạch. Liên minh chiến lược với Genomatica cung cấp cho Asahi Kasei quyền ưu tiên tiếp cận khối lượng HMD sinh học ban đầu để đánh giá khả năng làm nguyên liệu đầu vào của polyamide 66, cho phép Asahi Kasei đẩy nhanh các thử nghiệm polyamide 66 được tạo ra bằng cách sử dụng chất trung gian có nguồn gốc từ sinh khối. Genomatica đã có một hồ sơ theo dõi lâu đời về thương mại hóa công nghệ sản xuất các sản phẩm hóa chất khác nhau sử dụng công nghệ sinh học. Bằng cách sử dụng HMD sinh học này với công nghệ trùng hợp polyamide 66 của riêng mình, Asahi Kasei hướng tới mục tiêu hỗ trợ mục tiêu trở thành người đầu tiên đưa ra thị trường loại polyamide 66 bền vững hơn được sản xuất bằng cách sử dụng chất trung gian có nguồn gốc từ sinh khối cho ứng dụng ô tô và điện tử của các thành phần nhựa và công nghiệp chất xơ.

Giải pháp đề xuất của Asahi Kasei (2)

Nhựa nhiệt dẻo gia cường CNF

Nhựa nhiệt dẻo được gia cố bằng CNF là các sản phẩm composite kết hợp các sợi nano xenlulô có khả năng chịu nhiệt cao (CNF) của Asahi Kasei với nhiều loại nhựa kỹ thuật khác nhau—chẳng hạn như polyamide (PA) và polyacetal (POM)—để tạo ra các vật liệu nhẹ có khả năng tái chế tuyệt vời .

Các tính năng chính của CNF của Asahi Kasei

Các CNF do Asahi Kasei phát triển là các sợi sinh khối có chứa các thành phần xơ bông được thu nhỏ thông qua các kỹ thuật tinh vi thành các kích thước nhỏ cỡ nanomet.

 

Như được chỉ ra trong hình bên phải, CNF của Asahi Kasei có thể gia cố nhựa bằng cách đóng vai trò là chất độn sinh khối có khả năng chịu nhiệt cao hơn so với CNF thông thường. Những vật liệu này có đặc tính tái chế tốt—chúng có thể được tái chế để sử dụng làm nguyên liệu trong cùng một sản phẩm—và có trọng lượng riêng thấp (1,5 g/cm3). Các đặc tính vượt trội khác của những vật liệu này bao gồm độ đàn hồi cao, hệ số giãn nở tuyến tính thấp, hệ số ma sát thấp, độ mài mòn thấp và độ bền của hàng rào khí cao.

Các công nghệ của Asahi Kasei cho CNF phân tán nano

Vì CNF cực kỳ ưa nước nên chúng có xu hướng kết tụ lại với nhau khi trộn vào nhựa. Điều này thường ngăn CNF phát huy hết tiềm năng của chúng như là chất phụ gia gia cường.

 

Asahi Kasei đang phát triển các công nghệ để phân tán nano CNF trong nhiều loại nhựa khác nhau, đảm bảo một quy trình sản xuất nhất quán, duy nhất từ sản xuất CNF đến vật liệu tổng hợp CNF.

Nhựa nhiệt dẻo gia cường CNF
  • Truy cập vào đây để biết chi tiết về CNF-reinforced thermoplastics

Xin vui lòng liên hệ với chúng tôi với câu hỏi của bạn.

Cuộc điều tra