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不断扩大的生物塑料市场丰Ffl汽车公司提出r以“m坏+生物”满足汽车敬料20%的丨丨标。 为/实现这一R标,正在持续扩人生物塑料的使用量。 复印机和每介机领域生物堪粉已经实)丨化,技术发竞争激烈。 在日本最大坏保产H展示会上展出的丰田汽车公31生产的混合型汽车"sai“车内S表面积的60%采用了生物塑料司开始销售新款混合型轿车"SAT.虽然该公司2003年上市的雷蒙(Raum)和2009年上市的新款普锐斯(Prius)的车轮毂、司机座位的坐垫等都是生物塑料做的。但是。SAI车内总面积约60%是用生物塑料制作的。当然作为批量生产的汽车。这是世界上汽车使用生物塑料量最大的产品。 SAI装备的发动机排量为2.4L.似乎有点儿小,但是丰田汽车公司的目的是要将SAI打造成"小型高级车''.演绎不拘泥于排气量的超值(premium)感是其方法之一,从车辆设计的初期阶段。就决定要大量采用生物塑料。用生物塑料作为SAI塑料部件的材料来替代以石油为原料的产品,每年可减少co2排放量800t.这相当于11个东京棒球场面积的亚热带林所能吸收的co2总量。 到2015年,“循环+生物塑料”将占汽车塑料的20%板(sunvisor)。车箱顶棚、车后行李箱。坐垫等。之所以能在各个部位使用。是因为采用根据用途赋予相应特性的方法成功地开发了5种生物塑料。这5种塑料的基本成分分别是聚乳酸+聚丙烯、植物来源的聚酯+聚对苯二甲酸乙二醇酉旨(polyethyleneterephthalate,PET)、聚乳酸+聚对苯二甲酸乙二醇酯。聚乳酸+洋麻纤维(kenaffiber)、蓖麻油制造的多元醇+多元例如,为了注塑成型遮盖车门门槛部分的耐磨板,就使用了聚乳酸+聚丙烯的复合材料。聚乳酸有耐冲击力低、水解性高、耐热性低。流动性低、成型困难等多种不适合作汽车材料的不利特点。在不堪单独作为汽车部件材料的聚乳酸里加入聚丙烯使其物性发生变化。 但是所谓加入并非简单地混合。 聚乳酸和聚丙烯之间的亲和力很差。 用通常的方法混合后马上会分层。不能获得满意的物性。 因此。首先将聚乳酸和聚丙烯分别溶解于各自亲和的溶剂中,再将两种溶解了聚乳酸和聚丙烯的溶剂混合起来并将微量的聚丙烯均匀加入,这样制得的塑料的抗冲击强度是聚乳酸塑料的6.4倍,负载挠曲温度由56°C提高到73°C.而且不容易发生水解反应。经长期湿热老化试验被判定合格。 据说丰田汽车公司在2011年以后,除了普锐斯和SAI之外。其他车型也将采用生物塑料。今后。采用生物塑料的汽车就会不再那么稀奇了。这些可以说都是基于该公司2003年制定的"丰田循环展望"方针的结果。在该展望中提出了,到2015年塑料部件重量的20%将由循环材料和生物塑料来替代的目标。 大致的比例为生物塑料占8%、循环材料占12%,但是,即使是车内总表面积的60%都采用了替代材料的SAI,生物塑料的使用重量也只不过是塑料部件总重的5%.为了全面达到8%.今后的5年间。必须非常彻底地。积极地采用生物塑料。 丰田汽车公司公布了在2011年初推出的CT200h勒克萨斯混合型汽车中采用生物塑料的情况。这是世界首次将生物PET作为车后行李箱表面①马自达氢气汽车(PremacyHydrogenREHybrid)中用聚乳酸系生物塑料“Biofront”生产的座椅。②预计201丨年销售的丰田勒克萨斯“CT200h” 将要采用的用生物PET生产的生物塑料部件(车后行李箱)。照片是丰田汽车公司提供的。③住友橡胶公司发的97%菲石油成分的汽车轮胎“ENASAVE97” =通过添加来源于植物的橡胶改良剂确保了橡胶的变性能。④丰田汽车公司的的装饰材料。并且宣布2011年将销售生物塑料制品将占总表面积80%的车辆。生物塑料使用量将超过SAI.现阶段,不可否认生物塑料部件的成本比石油原料产品要高些,但是丰田汽车公司表示。只要扩大生物PET的产量。估计其成本将来会和石油原料产品基本持平。汽车是一个特别容易被问及环境性能的产品。只有在物性和成本两方面具备了采用生物塑料的环境,除了丰田汽车公司之外。一定会出现转而积极采用生物塑料的汽车厂家。 对生物塑料感兴趣的还有其他汽车制造厂。如马自达汽车公司。2009年3月开始租赁销售的氢气汽车(PremacyHydrpgenREHybrid)。其内部材料就采用了帝人公司生产的聚乳酸系生物塑料"Bioftont".如果条件具备的话。有可能在大宗车型中采用。与汽车零部件有关的是。正在进行生物质轮胎的开发(见照片)。 复印机和复合机领域竞相开发3公司的生物墨粉走向商品化生物塑料登场的初期。特别引人瞩目的特性是"生物可降解性".但是。以2005年为分水岭。人们的注意力集中到co2的减排效果和替代石油资源的优势上。只要"植物度"高到某种程度。作为未必具有生物可降解性的生物塑料,其价值也能得到认可。这种观念转变的结果是。采用与石油塑料混合。 添加石油系添加剂等方法来改良耐久性、防水性、阻燃性等的研究真正得以开始。 受这种潮流的影响,与汽车行业并列最早开展生物塑料用途开发的是电脑及办公用品领域。近年来,特别是复印机和复合机领域展开了激烈的技术竞争。 复印机的框架要求有高阻燃性。 是加入赋予阻燃性的添加剂后强度就要降低。难于用来制造结构性的大部件。 真是一个两难问题。为了攻克这个难题。机器制造厂和材料制造厂联合起来挑战材料的开发(见下页照片)。 2010年佳能公司和东丽公司率先从这种两难境地中迈出了第一步。两个公司利用高聚物合金(polymeralloy)技术将植物来源的聚乳酸(25%)和阻燃性原料在微米尺度水平上混合均匀。在不牺牲机械强度。 强韧性等其他性能的前提下。成功地提高了阻燃性。用这种材料制造的部件是印刷行业用复合机的上部面不断扩大的生物塑料市场①理光公司发的生物墨粉专用复和东丽公司共同发的生物塑料产品专用复合机的前面板,富士复印机公司用生物塑料制造的机内零部件(中间长方形的板),④京瓷美达开发的彩色生物墨粉。 预定2011年实现商品化板,大小为640mmx为1.1kg,作为复合机的生物塑料部件。在世界上是最大的,同时具有很高的阻燃性。2010年11月。佳能公司开始销售装有这种部件的复合机"imagePRESSC7010VP/C6010".复印机领域技术竞争的另一条战线是生物墨粉的开发。墨粉的成分80%是石油系高分子化合物。墨粉基本不可能循环使用。如果能用生物材料替代其意义重大。看准了这一点的理光公司开始技术开发,以工业用玉米为原料成功地开发出生物墨粉。2009年1月。开始将世界首例植物度为25%的生物墨粉与专用复印机配套销售。 墨粉高分子在常温下是粉末。 但是要求具有一旦将温度提高到150=C~20CTC,就能迅速融化并附着在纸面上的特殊性质。但是墨粉高分子一旦被植物性材料替代,其常温下的稳定性都无法提高,因此有运输和保存期间变质之虞。为了改良物性,通过对最佳添加剂和高分子结构单元(building-block)的探索,终于在不降低植物度的前提下解决了这个难题。 普公司也成功实现了生物墨粉的商品化。夏普公司墨粉的特点是以非食用生物质作为原料。因为以粮食作物为原料生产墨粉时。可能要遭受与粮食争原料的指责。因此制定了以非谷物为原料进行开发的目标。他们成功了。 此外。按照规定只有满足了一定标准的生物塑料才允许贴"生物质塑料"的标识(表1)。当前。夏普的生物墨粉是唯一取得这种标识许可的产品。 显示生物墨粉最新可能性的是京瓷美达公司(kyocaanita)。该公司通过对谷壳和椰子壳进行化学变换的方法(没有进行微生物变换)制造出墨粉高分子。2009年12月宣布,以 |
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