經典玻璃鋼復合材料產品在歐洲的開發應用
案例一:醫院維修下水道FRP管道工程。
荷蘭鹿特丹伊拉斯謨(Erasmus)醫療中心位于市中心,是荷蘭大的醫療學院之一。而其停車場地下一段下水管道出現破損,亟待維修。在醫院附近進行工程施工,必須要考慮不能給醫院的正常運作造成太大的麻煩:難聞的氣味、交通阻礙、粉塵、噪音都是令人擔心的問題。歐洲著名的管道加襯修復公司Insituform采用了無苯乙烯樹脂結合其Insituform®無開挖加襯技術完成了此次維修工程。因于DSM樹脂不含有苯乙烯,所以操作過程中醫院的病人、醫護人員以及附近的居民不會被苯乙烯的刺激性氣味所干擾,不會出現過去由于強烈的氣味引發的警報、疏散醫護人員和病人的情況。另外,這種特種樹脂屬于安全化學品,因此在建筑物內部或者受限空間內使用辦理相關許可證手續也容易得多。帝斯曼零苯乙烯樹脂的開發和應用,直接地達到無揮發、安全化學品的水平,是不飽和聚酯向綠色環保所邁出的堅實一步。
案例二:食品級FRP容器。
歐盟10/2011規則就與食物接觸的塑料制品作出規定:1、允許使用清單:清單規定了哪些成分可以用來制造與食品相接觸的產品。該規則也將于2016年適用于FRP產品,在此之前,復合材料制品生產商必須獲得食品許可證或者對玻璃纖維進行風險評估。2、遷移性測試:復合材料制品生產商必須在有資質的實驗機構進行遷移性測試。3、GMP(Good Manufacturing Practice):所有應用在食品行業與食品相接觸的生產原料和制品都必須在符合歐盟關于GMP有關規定的條件下生產加工。歐盟對整個食物接觸制品的控制是從單個原材料開始的,涵蓋了制造過程以及成品的監測認證,是一個系統的控制。帝斯曼與德國的Christen & Laudon共同合作,開發了一系列用于存放食品的復合材料儲罐并通過Christen & Laudon銷售給食品生產商。該項創新結合了帝斯曼在食品立法和GMP規則方面的專業知識,并實踐了Christen & Laudon工程制造方面的豐富經驗,投入到終產品的生產之中。
案例三:碳纖增強復合材料太陽能車。
2011年,帝斯曼與荷蘭代爾夫特大學合作制作太陽能車,我有幸參與了這個項目的部分工作,目標是將車身的輕量化推到極致而又不能影響車輛能以每小時100公里的速度安全的飛奔,這就需要材料選擇和撥動外形設計完美的結合,實現太陽能車進行了材料和設計的高度組合。該車長4.44米、寬1.75米、高0.94米的車身重量只有35公斤,帝斯曼在荷蘭Zwolle研發中心為該項目提供了大量、先進的技術支持,包括高性能Turane樹脂碳纖維夾心結構設計、超薄復合材料成型工藝等。
案例四:高性能纖維增強復合材料航空集裝箱板。
高強度RP10航空集裝箱板材采用了帝斯曼的樹脂以及the world’s strongest fiber™-Dyneema®(迪尼瑪®)纖維開發制成。與傳統的標準鋁質板材相比,RP10板材的重量僅為鋁板的50%,但強度卻達到它的兩倍;抗沖擊及耐磨損、抗撕裂能力比鋁質板材高出兩倍,因此,可以降低約50%的維護和維修成本。隨著油價節節高升,航空業的競爭日益嚴峻,呼喚具有優越性能,安全環保的新型輕質材料。以一個中等規模空運機隊為例,采用RP10板材制成的航空集裝箱將能夠節約近33萬升燃料,減少2.8萬噸二氧化碳的排放,這相當于每年減少8500輛汽車的排放。目前,采用RP10板材制成的航空集裝箱已經在漢莎、法航、荷航等多家航空公司投入使用。
案例五:FRP與鋼結構復合材料長橋。
2012年3月的2-4日ProRail和Heijmans在荷蘭A27公路上架設了一座長140米、寬6.2米的天橋。這是目前上長的負荷60噸等級的“輕量化橋”,此橋采用了復合材料和鋼的混合結構。復合材料的橋面由帝斯曼的客戶Fibercore Europe制造。另一項工程中關鍵的創新技術是復合材料與鋼結構的粘結,由帝斯曼樹脂在荷蘭Zwolle的研發中心提供。
案例六:FRP復合材料拉擠窗框。
這個產品是由帝斯曼和丹麥Fiberline公司共同開發的超薄拉擠復合材料窗框,它不僅增大了通透面積、隔絕了熱量傳遞,而且更明顯的是與鋁合金窗框相比,對環境的總體影響下降一半。
案例七:FRP復合材料皮劃艇。
位于愛沙尼亞的Tahe Marine的用戶越來越擁有真正的、人與自然環境相整合的綠色環保產品。所以,雙方在共同的可持續發展理念下,發揮各自在化學結構、材料結構的優勢,成功地制成了當今上生物基原料含量高的復合材料專業皮劃艇。愛沙尼亞也為上大的皮劃艇制造和休閑基地。
通過這些新案例,我們可以看出不飽和聚酯樹脂行業業務和技術的發展仍然生機勃勃,但是發展方向卻是與10年前快速發展時注重產量、提高品質的主題不同,現在的方向明顯地要符合經濟以及其他行業的共同目標,那就是:綠色、環保和高性能。作為帝斯曼復合材料樹脂集團這在這個道路上穩步前行,并在數個觀念上和具體業務執行上在先行一步。即零苯乙烯樹脂、非鈷預促進系統、GMP認證和可再生原料四大環保產品方向。
近些年來,在歐洲復合材料行業幾次面臨由REACH規則發起的變革。其中有一項目前逐漸引起各方的關注,即鈷鹽對人體健康存在的潛在威脅。今天,用以固化不飽和聚酯樹脂和乙烯其樹脂的促進劑體系絕大多數都以辛酸鈷為基礎,繼氯化鈷、乙酸鈷被ECHA于2011年列入SVHC(高關化學物)后,目前正在對該物質進行評估,以確定是否也需要調整其危險等級。
現在,我們大部分的原材料還是所謂的“化石”和“化石”衍生的原材料。采用可再生原材料,可以大大降低對地球資源的耗費和依賴。當然,這種原料的替換不是一蹴而就,這個過程需要基礎研發的參與,才能保證終產品的性能與現在的傳統產品相當或更佳。
產品的生命周期評估(Life Cycle Assessment)對于大多數的企業而言還是比較陌生的概念。但是作為注重可持續發展的公司,這些概念已經被實體化。產品的生命周期評估是分析評估一項產品從生產、使用到廢棄或回收再利用等不同階段所造成的環境沖擊。采用這種理念才能從根本上比較材料的可持續發展特性。
荷蘭鹿特丹伊拉斯謨(Erasmus)醫療中心位于市中心,是荷蘭大的醫療學院之一。而其停車場地下一段下水管道出現破損,亟待維修。在醫院附近進行工程施工,必須要考慮不能給醫院的正常運作造成太大的麻煩:難聞的氣味、交通阻礙、粉塵、噪音都是令人擔心的問題。歐洲著名的管道加襯修復公司Insituform采用了無苯乙烯樹脂結合其Insituform®無開挖加襯技術完成了此次維修工程。因于DSM樹脂不含有苯乙烯,所以操作過程中醫院的病人、醫護人員以及附近的居民不會被苯乙烯的刺激性氣味所干擾,不會出現過去由于強烈的氣味引發的警報、疏散醫護人員和病人的情況。另外,這種特種樹脂屬于安全化學品,因此在建筑物內部或者受限空間內使用辦理相關許可證手續也容易得多。帝斯曼零苯乙烯樹脂的開發和應用,直接地達到無揮發、安全化學品的水平,是不飽和聚酯向綠色環保所邁出的堅實一步。
案例二:食品級FRP容器。
歐盟10/2011規則就與食物接觸的塑料制品作出規定:1、允許使用清單:清單規定了哪些成分可以用來制造與食品相接觸的產品。該規則也將于2016年適用于FRP產品,在此之前,復合材料制品生產商必須獲得食品許可證或者對玻璃纖維進行風險評估。2、遷移性測試:復合材料制品生產商必須在有資質的實驗機構進行遷移性測試。3、GMP(Good Manufacturing Practice):所有應用在食品行業與食品相接觸的生產原料和制品都必須在符合歐盟關于GMP有關規定的條件下生產加工。歐盟對整個食物接觸制品的控制是從單個原材料開始的,涵蓋了制造過程以及成品的監測認證,是一個系統的控制。帝斯曼與德國的Christen & Laudon共同合作,開發了一系列用于存放食品的復合材料儲罐并通過Christen & Laudon銷售給食品生產商。該項創新結合了帝斯曼在食品立法和GMP規則方面的專業知識,并實踐了Christen & Laudon工程制造方面的豐富經驗,投入到終產品的生產之中。
案例三:碳纖增強復合材料太陽能車。
2011年,帝斯曼與荷蘭代爾夫特大學合作制作太陽能車,我有幸參與了這個項目的部分工作,目標是將車身的輕量化推到極致而又不能影響車輛能以每小時100公里的速度安全的飛奔,這就需要材料選擇和撥動外形設計完美的結合,實現太陽能車進行了材料和設計的高度組合。該車長4.44米、寬1.75米、高0.94米的車身重量只有35公斤,帝斯曼在荷蘭Zwolle研發中心為該項目提供了大量、先進的技術支持,包括高性能Turane樹脂碳纖維夾心結構設計、超薄復合材料成型工藝等。
案例四:高性能纖維增強復合材料航空集裝箱板。
高強度RP10航空集裝箱板材采用了帝斯曼的樹脂以及the world’s strongest fiber™-Dyneema®(迪尼瑪®)纖維開發制成。與傳統的標準鋁質板材相比,RP10板材的重量僅為鋁板的50%,但強度卻達到它的兩倍;抗沖擊及耐磨損、抗撕裂能力比鋁質板材高出兩倍,因此,可以降低約50%的維護和維修成本。隨著油價節節高升,航空業的競爭日益嚴峻,呼喚具有優越性能,安全環保的新型輕質材料。以一個中等規模空運機隊為例,采用RP10板材制成的航空集裝箱將能夠節約近33萬升燃料,減少2.8萬噸二氧化碳的排放,這相當于每年減少8500輛汽車的排放。目前,采用RP10板材制成的航空集裝箱已經在漢莎、法航、荷航等多家航空公司投入使用。
案例五:FRP與鋼結構復合材料長橋。
2012年3月的2-4日ProRail和Heijmans在荷蘭A27公路上架設了一座長140米、寬6.2米的天橋。這是目前上長的負荷60噸等級的“輕量化橋”,此橋采用了復合材料和鋼的混合結構。復合材料的橋面由帝斯曼的客戶Fibercore Europe制造。另一項工程中關鍵的創新技術是復合材料與鋼結構的粘結,由帝斯曼樹脂在荷蘭Zwolle的研發中心提供。
案例六:FRP復合材料拉擠窗框。
這個產品是由帝斯曼和丹麥Fiberline公司共同開發的超薄拉擠復合材料窗框,它不僅增大了通透面積、隔絕了熱量傳遞,而且更明顯的是與鋁合金窗框相比,對環境的總體影響下降一半。
案例七:FRP復合材料皮劃艇。
位于愛沙尼亞的Tahe Marine的用戶越來越擁有真正的、人與自然環境相整合的綠色環保產品。所以,雙方在共同的可持續發展理念下,發揮各自在化學結構、材料結構的優勢,成功地制成了當今上生物基原料含量高的復合材料專業皮劃艇。愛沙尼亞也為上大的皮劃艇制造和休閑基地。
通過這些新案例,我們可以看出不飽和聚酯樹脂行業業務和技術的發展仍然生機勃勃,但是發展方向卻是與10年前快速發展時注重產量、提高品質的主題不同,現在的方向明顯地要符合經濟以及其他行業的共同目標,那就是:綠色、環保和高性能。作為帝斯曼復合材料樹脂集團這在這個道路上穩步前行,并在數個觀念上和具體業務執行上在先行一步。即零苯乙烯樹脂、非鈷預促進系統、GMP認證和可再生原料四大環保產品方向。
近些年來,在歐洲復合材料行業幾次面臨由REACH規則發起的變革。其中有一項目前逐漸引起各方的關注,即鈷鹽對人體健康存在的潛在威脅。今天,用以固化不飽和聚酯樹脂和乙烯其樹脂的促進劑體系絕大多數都以辛酸鈷為基礎,繼氯化鈷、乙酸鈷被ECHA于2011年列入SVHC(高關化學物)后,目前正在對該物質進行評估,以確定是否也需要調整其危險等級。
現在,我們大部分的原材料還是所謂的“化石”和“化石”衍生的原材料。采用可再生原材料,可以大大降低對地球資源的耗費和依賴。當然,這種原料的替換不是一蹴而就,這個過程需要基礎研發的參與,才能保證終產品的性能與現在的傳統產品相當或更佳。
產品的生命周期評估(Life Cycle Assessment)對于大多數的企業而言還是比較陌生的概念。但是作為注重可持續發展的公司,這些概念已經被實體化。產品的生命周期評估是分析評估一項產品從生產、使用到廢棄或回收再利用等不同階段所造成的環境沖擊。采用這種理念才能從根本上比較材料的可持續發展特性。










































