استكشاف المذيبات والمواد اللاصقة في عالم

منذ آلاف السنين - يعتقد - أن هذا غير مستخدم من Tar Tar Tar (Betula) لتطبيقات طب الأسنان البدائية. في العام الماضي ، اكتشف أن Superglue المنزلي قد استخدم لإصلاح تسرب غرفة مفاعل الغواصة النووية.
على الرغم من أن مفهوم التقدم الفكري أصبح ذاتيًا بشكل متزايد ، إلا أن أهمية الالتصاق في المسعى البشري يتلاشى. في الواقع ، فإن الغلو والمذيبات والمواد اللاصقة ضرورية للحياة.
ويقدر مجلس المواد اللاصقة والمواد المانعة للتسرب في الولايات المتحدة حاليًا أنها صناعة بقيمة 22 مليار دولار في أمريكا الشمالية. على الصعيد العالمي ، كان يُعتقد أنه بقيمة 50 مليار يورو من قبل جمعية صناعة المواد اللاصقة والمواد المانع للمواد اللاصقة الأوروبية في عام 2020. ومرة ​​أخرى ، في أي نقطة تقع قيمة قطاع الصناعة بالفعل ، تعد مواد مانعات التسرب مفتاحًا لأسواق البناء والبناء ، وعمليات التجميع ، والنقل التطبيقات.

تاريخ الربط يستعد للاضطراب

مثلما أدى الاعتبارات الخفيفة للترجمة إلى إزالتها من إزاحة لحام مانعات التسرب كأسلوب انضمام ، قد يؤدي الانعكاس المستمر إلى إلغاء قبضة Glue على مجموعة واسعة من التطبيقات. مع تطور المواد الخام لمواد التصنيع والمجلدات في المنتجات الحديثة ، كيف ستدير مواد المواد اللاصقة ومانعات التسرب ومذيبات التوقعات؟

ماذا سيعني إزالة الكربون ومستقبلنا الصافي الصافي في صناعة تم فيها تقدير ميل البترول إلى السندات والربط؟
كيف ستناسب قابلية عدم تحسن الغلو في البترول في عالم القرن الحادي والعشرين؟ عالم ، وهو ما يحتاج إلى مواد لاصقة لإفساح المجال بحيث يمكن تفكيك البضائع في نهاية العمر للمنتج.

مع وجود أقل من 40 ٪ من النفايات الإلكترونية المعاد تدويرها في الاتحاد الأوروبي ، سيكون التشريع لجعل الإلكترونيات أسهل في التفكيك والإصلاح في مكانه من عام 2027.

خطة عمل الاقتصاد الدائري للاتحاد الأوروبي (CEAP) وفقًا للبحث الذي أجري كجزء من خطة عمل الاقتصاد الدائري في كتلة التداول ، يتم إعادة تدوير أقل من 40 ٪ من النفايات الإلكترونية في الاتحاد الأوروبي. لتحسين الوضع ، صدر تشريع هذا العام. من عام 2027 ، يجب أن يكون لجميع الإلكترونيات التي يتم بيعها في كتلة التداول بطاريات قابلة للإزالة وقابلة للاستبدال بسهولة.

تستخدم الهواتف المحمولة الكثير من المواد اللاصقة. يتم استخدامها لربط مكونات ، بما في ذلك نافذة العرض الزجاجية ، وعدسة الكاميرا ، والبطارية ، واللوى ، ومكونات التبديل في الغشاء.

أضف المواد اللاصقة المستخدمة لتجميع لوحة الدوائر نفسها ، ومركب الإبتشات ، والطلاء ، والإبوكسيات الموصلة ، ولديك الكثير من الغراء. نظرًا لأن الشركات المصنعة للهواتف المحمولة تزن فوائد العودة إلى المثبتات التقليدية مثل البراغي ، فإن قطاع المواد اللاصقة يستعد للتغيير. هل يمكن أن يكون الغصين القابل للعكس بالنسبة للهواتف المحمولة والكهربائية مفتاحًا لتوفير سوق الطرف اللاصق الضخم؟

صانعي خزانة الحرفية

تم الجمع بين الغصين مع مواد مثل الخشب لآلاف السنين. الخشب الرقائقي ، على سبيل المثال ، يتم الحفاظ عليه في المقابر المصرية القديمة. كان تحنيط الغراء يعتمد على الحيوانات ومصنوع من الكولاجين من العظام واليدات.

شكل غراء العظام في وقت لاحق منتجًا رئيسيًا في صندوق أدوات الخبراء. كان العظم أرضًا في مسحوق قبل أن يغلي بالماء الساخن ، والذي تم تبخيره وتجفيفه في هلام صلبة.

حقائق

محصنة مع المواد اللاصقة ، يمكن أن يكون الخشب الرقائقي أقوى من الصلب. كما أنه يحل مشكلة Woodworking الأكثر أهمية: تغييرات الرطوبة التي تتسبب في توسيع منتجات الخشب البكر وتتقلص.

على الرغم من أن تقنية إنشاء منتجات الخشب الرقائقي قد تكون قد تحملت ، فإن المسألة العصيدة المستخدمة قد تطورت - وإرادة -.

اليوم ، فإن الأخشاب اللينة الأكثر استخدامًا لتصنيع الخشب الرقائقي هي Firs and Pines. لتطبيقات الخشب الرقائقي الصلب ، يتم اختيار الأشجار مثل البلوط ، الحور ، القيقب ، الكرز ، و Larch.

تم استخدام تقنيات توهم باستخدام غراء العظام من قبل كل من صانعي الأثاث الراقية في القرن الثامن عشر والتاسع عشر. ويدعم الخشب الرقائقي المصممين الاسكندنافيين في منتصف القرن العشرين الذين صاغوا التصاميم المتعرجة التي نجمعها ونعجب بها اليوم. يخلق ترتيب Crisscross منتجًا أكثر استقرارًا من منتج الخشب المادي الخام.

كيف انتقلت منهجية الخشب الرقائقي

كان قابلية النحت من خشب الرقائقي هي التي جذبت الاهتمام من مجتمع التصميم الدنماركي. يشتمل الكثير من الأثاث القابل للتحصيل من منازل تزيين العصر اليوم على غراء مركب يوريا - فورمالدهيد (UF). تقليديًا ، كان ذلك هو الغراء المستخدم لترابط المداخن ثنائية الاتجاه من قشرة الخشب في تلك القطع المرغوبة.

أوجه التشابه في تعاون Stora Enso مع Latvijas Finieris إلى Neanderthal Man's Tree Tree Glue Solution تشير إلى أن الإنسانية تراجع إلى التقدم.

ومع ذلك ، فإن منتج منتجات الخشب الرقائقي الذي يتخذ من لاتفيا ومقره لاتفيا لاتفيجاس فينيريس يستخدم غراء حيوي. يذكرنا بقطر الشجرة البتوري في نياندرتال ، فإن تسخير لصق الطبيعة يبدو أن الإنسانية تراجع باسم التقدم.

تقوم شركة Glue's New Glue-بتطوير Finsland في Finland وشركة المواد المتجددة Stora Enso-بإنشاء كيفية استبدال الفينول القائم على الأحفوري مع اللجنين. تقول الشراكة إن استخدام المواد المتفرعة التي تجمع النباتات معًا يقلل من التأثير البيئي المحتمل للمنتج بنسبة تصل إلى 49 ٪ مقارنة بالمواد التقليدية.

غصين جديدة لهذا اليوم وغدا ...

يستخدم EcoSynthetix مقره كندا البروتينات والنشويات كمواد خام في المجلدات والبوليمرات الحيوية الهندسية. استهداف المركبات الخشبية وأسواق الورق والتعبئة ، فهي تقلل من الاعتماد على المواد الكيميائية الفورمالديهايد والستايرين.

وليس هناك نقص في الأبحاث في بدائل أكثر استدامة للمواد اللاصقة والمانعات المانع والمحلولات القائمة على البترول. كشف الباحثون في العام الماضي في جامعة سيراكيوز في نيويورك التصاق الطبيعي لفيلور في تطبيقات الخشب المركبة.

وفي وقت سابق من هذا العام ، قامت دراسة نُشرت في مجلة Nature Journal بتخليص راتنجات التشيتوزان والمعززة الحيوية كبدائل واعدة للمواد اللاصقة التقليدية في منتجات UF في المنتجات الخشبية المهندسة. استخدم فريق البحث السكريات من الهيكل العظمي الخارجي للمحار في الابتكار.

ابتكار الطيران

في الأيام الأولى من ابتكار الطيران ، كان مركب الخشب الرقائقي هو المواد المتاحة. حتى أن طائرة قاذفة الحلفاء في الحرب العالمية الثانية - استفادت من أسرع الطائرات التشغيلية في العالم في ذلك الوقت - تم بناؤها إلى حد كبير باستخدام الخشب الرقائقي والتوابل. كانت الطائرة يطلق عليها اسم "العجائب الخشبية".

وشملت المادة اللاصقة في التجميع الكازين ، وهي مادة الحليب مع خصائص تم تحسينها في بعض الأحيان باستخدام الغليسيرين. في مرحلة لاحقة ، تم استبدال هذا بغراء اصطناعي يتكون من اليوريا والفورمالديهايد ، والذي كان يعتبر أكثر متانة.

ليس الأمر أن الطائرات القائمة على الخشب الرقائقي لم يتم بناؤها اليوم. قامت شركة Robin Aircraft ، شركة Robin Aircraft ، ببناء طائرة طيران باستخدام الخشب منذ عام 1957. هيكل الطائرة بأكمله ، والأجنحة - التي نرغب فيها في 100 كجم لكل منها - ذيل ، ومثبت أفقي لنموذج رئيسي يصنعه روبن من الخشب الرقائقي. وتشمل الغابة بيرش ، أوريغون باين وروثي الأوروبي. يزن جناح واحد 100 كجم فقط ويستغرق 250 ساعة للبناء.

قبل ظهور سبائك المعادن والألومنيوم على أنها حلول أكثر متانة ، على الرغم من خفيفة الوزن على قدم المساواة ، تم تصميم جميع الطائرات باستخدام مركبات الخشب.

قبل ظهور سبائك المعادن والألومنيوم على أنها حلول أكثر متانة ، على الرغم من خفيفة الوزن على قدم المساواة ، تم تصميم جميع الطائرات باستخدام مركبات الخشب. يهتم بعض الشركات المصنعة بإعادة تقديم هذه المادة الطبيعية لأنها تعاني من التعب أقل من المعادن التي حلت محلها.

راتنجات الايبوكسي

في حين كان العالم لا يزال يوازن بين فائدة المواد الخشبية والمعادن أكثر مرونة من الفولاذ التقليدي ، ظهرت فئة جديدة من المواد الخفيفة الوزن. سرعان ما حول مهندسي الفضاء انتباههم إلى راتنج الايبوكسي ، وهي طريقة جديدة لإصلاح وربط الأشياء التي ظهرت في نهاية الحرب العالمية الثانية.

من خلال الجمع بين التصاق راتنج الايبوكسي والألياف عالية الأداء ، أنشأ المهندسون مواد جديدة تسمى المركبات. يذهب Boeing's Dreamliner 787 إلى حد ما لإظهار تأثير مواد الايبوكسي على الحياة الحديثة.

Jetliner Boeing هو 80 ٪ مركب حسب حجم المكون و 50 ٪ مركب بالوزن. يشتمل الهيكل الأساسي للطائرة على مزيج من المواد ، بما في ذلك مركبات مصفوفة البوليمر المقوى بألياف الكربون. تستخدم طائرات بوينغ لاصق apoxy araldite من مكونين من هنتسمان.

تستخدم الايبوكسيات على نطاق واسع في تطبيقات لاصق الفضاء. إن قوتها وكثافة منخفضة تجعلهم مناسبة مواد حافة حافة العسل المناسبة لترابط مركبات الترابط. كما أنها تقلل من الوزن الكلي لحرفة الفضاء.

تُستخدم التقنيات القائمة على راتنج الايبوكسي في توربينات الرياح ، لكن هذا دفع مخاوف حول الاستدامة مصدر الطاقة.

في وقت لاحق ، انتهت التقنيات القائمة على راتنج الايبوكسي والتي جعلت الرحلة أسرع وأكثر راحة (بسبب خصائص العزل الخاصة بها) في توربينات الرياح.

على الرغم من أن شهادة على متانة المادة وخصائص خفيفة الوزن ، إلا أن حالة استخدام توربينات الرياح قد دفعت مخاوف بشأن استدامة مصدر الطاقة. ما يصفه البعض بأنه أكبر مجموعة في العالم من شفرات التوربينات الرياح غير المرغوب فيها ، والتي يمكن العثور عليها في Sweetwater ، غرب تكساس ، تقوم بسياق مجاري نفايات الطاقة المتجددة.

لغز توربينات الرياح

للحد من انبعاثات الكربون لتصنيع شفرة التوربينات الريفية ، طور باحثو مختبر الطاقة المتجدد الوطني موادًا جديدة مخصصة للبيكان.

لا علاقة له بـ Hickory Drupe (أو الجوز ، كما هو أكثر شيوعًا) المستخدمة في الفطائر الأمريكية ، فإن Pecan تعني "شبكة البوليستر القابلة للتكيف بشكل تساهمي". يتكون المركب من مستخلص المصنع Sorbitol - وهو أعلى 12 لبنة بناء الكتلة الحيوية وفقًا لوزارة البيئة الأمريكية لعام 2004.

مع حريص كل من السلطات الأمريكية والاتحاد الأوروبي على تقليل انبعاثات الفورمالديهايد ، يتم تهميش المواد اللاصقة والألواح المركبة UF بشكل متزايد في المنتجات النهائية

اليوم ، ومع ذلك ، يتم تهميش الغصين المركبة UF بشكل متزايد في المنتجات النهائية. حتى عام 2016 ، اختارت وكالة حماية البيئة الأمريكية تقليل التعرض لانبعاثات الفورمالديهايد.

وفي الوقت نفسه ، في الاتحاد الأوروبي ، ستكون القيود في مكانها للعناصر التي تنبعث من الفورمالديهايد فوق مستويات معينة تبدأ في عام 2026. وقد تقيد المشرعون الكنديون استخدامه واردته لبعض الوقت.

المواد اللاصقة والغراء: قادمون

مع تقدم الممارسة المستدامة ، ستتغير تصميمات التطبيقات التي أصبحت عليها سندات Glue دائمة من أي وقت مضى.

تفكيك المنتجات في نهاية حياتهم هو مفتاح الاقتصاد الدائري. ستصبح القدرة على فصل الأجزاء المميزة للسلع الاستهلاكية لإعادة التدوير وإعادة الاستخدام أكثر أهمية.

خذ التركيز المتزايد على سهولة تفكيك المنتجات في نهاية حياتهم. على نحو متزايد ، ينصب التركيز على القدرة على فصل الأجزاء المتميزة من السلع الاستهلاكية حتى يمكن إعادة تدويرها وإعادة استخدامها. في قطاع التغليف ، غالبًا ما يتم دمج أنواع مختلفة من البلاستيك في عمليات التصنيع. إنه يجعل إعادة تدويرها صعبة ويزيد من احتمال حرقهم ، مما يضيع موردًا قيمًا.

نظرًا لأن العبء سيكون على الصناعة للتغلب على هذه القضية ، فإن جهود البحث والتطوير تركز على الحلول. كشفت شركة Henkel الألمانية في الشهر الماضي عن مادة لاصقة أكريليك قائمة على المياه مصممة للملصقات السينمائية الأوليفينية المستخدمة في الغسل من زجاجات الحيوانات الأليفة. تم اعتماد المنتج على أنه ليس له أي آثار سلبية على مسار إعادة التدوير لزجاجات الحيوانات الأليفة الشفافة ، وهو "عامل تمكين رئيسي لاقتصاد دائري حقًا" ، كما تقول الشركة.

وربما تكون مسألة وقت فقط قبل أن يتم طرح هذه الفرضية إلى تغليف المواد الغذائية وغيرها من السلع الاستهلاكية سريعة الحركة.

نظرًا لعدم قابلية التحلل الحيوي ، غالبًا ما تكون المواد اللاصقة الاصطناعية وطلاءات التغليف من الصعب مع إعادة تدوير النباتات والآلات. ومع ذلك ، تسعى استراتيجية الاتحاد الأوروبي البلاستيكي إلى مكافحة هذه العقبة أمام الاستدامة. تشريع الهيئة التجارية لمستقبل تم تصميم جميع العبوات البلاستيكية لتكون قابلة لإعادة التدوير أو إعادة استخدامها. تاريخ تحقيق هذا الهدف هو 2030.

ولكن من غير الممكن أن تتضمن خطة المستقبل تصميم جميع المنتجات-التعبئة المدرجة-بطريقة صديقة لإعادة التدوير. من المحتمل أن يكون هذا أساسيًا مثل دمج المحتوى المعاد تدويره في منتجات جديدة. تقوم شركة Adidas المصنعة للملابس الرياضية بتصنيع حذاء رياضة بالفعل بنسبة 100 ٪ من البولي يوريثان بالحرارة (TPU) بحيث يمكن إعادة تدويرها بالكامل.

وبالتالي ، يمكن جمع البوليمر الحراري للبوليمر الحراري في Futurecraft ، وفرزه ، وأرضي ، وغسله ، ودمجه ، وإعادة البيع لإعادة بيعه.

إذا كان المدرب الأصلي يميز مكونات البوليستر ، فسيتعين إزالته (وكذلك أي مادة لاصقة) قبل أن يبدأ عنصر نهاية العمر في بدء عملية إعادة التدوير. أنتجت شركة Shoemaker Clarks حذاء رياضة من جلد الغزال المكون من خمسة قطع-بدون غراء. بدلاً من ذلك ، فإن خيط نايلون أحادي 100 ٪ قابل لإعادة تدويره يضمن عناصره في واحدة.

هل ستعطل هذه الحلول أسواق المواد اللاصقة في تطبيقات الأحذية؟ هل تم تسوية منتجي راتنجات PU السائل العطري للتغييرات؟

مواد لاصقة المواد

قام فريق بحث في جامعة نيوكاسل في المملكة المتحدة بتطوير غراء يعتمد على المياه مؤخرًا يلتزم بقوة في نطاق الأس الهيدروجيني المحايد وينفصل في البيئات الحمضية أو القلوية. تم وضعه في التصاق العكسي الكهروستاتيكي ، وهو ينشر ورقة علمية عن الابتكار في المجلة العلمية Angewandte Chemie.

قام فريق بليمة البتروكيماويات Styrene و Butyl Acrylate - القطاعات الفرعية الكيميائية التي يتبعها فريق ResourceWise - لإنتاج الفاعل بالسطح القادر على الانعكاس. وقد ثبت كذلك أن أكريليت زيت فول الصويا الإيبوكسيد - الذي تمت إضافته بطريقة أخرى إلى Orbichem360 هذا الشهر - يحل محل الستايرين.

يتم استخدام المواد اللاصقة واللقطات والمذيبات القائمة على البترول اليوم بشكل شائع اليوم ، لكن صفر متطلبات صفر نقوم بتقليل السلع الاستهلاكية وإعادة استخدامها وإعادة تدويرها ، لذلك يجب أن تتغير الأمور.

مثل هذه التحركات يمكن أن تترسب موقفًا لزجًا لمصنعي المواد اللاصقة والمواد اللاصقة وسلاسل القيمة التي تخدمها. المواد اللاصقة واللقطات والمذيبات القائمة على البترول هي الأكثر استخدامًا بشكل شيوع. ولكن نظرًا لأن الشركات المصنعة تضع منتجاتها في عالم حريص على تقليل السلع الاستهلاكية وإعادة استخدامها وإعادة تدويرها ، فمن المؤكد أن يتغير المشهد.

اليوم ، كيف ستدمج الأجيال القادمة وتوصيل العناصر معًا بشكل مناسب. يمكن أن يكون اللجنين هو الذي يشكل بنية النباتات والأشجار التي تجعل غد الغد ... ربما سيكون الفطريات أو لم يتخيل البشر بعد أو بحث أو تجاري.

ومع ذلك ، فمن لا شك أن مستقبل الالتصاق يعد بأن يكون مليئا بالابتكار والخيال كما كان تاريخها.