Polymerbrevet mars 2016
3D-utskrifter – nu en het utmaning för kemister
I marsnumret av vårt nyhetsbrev 2014 skrev vi om 3D-utskrifter och hur tekniken då fungerade. Som materialspecialister såg vi begränsningar i val av material för att skriva ut 3D-modeller. Vi ifrågasatte visionen att man skulle ha en skrivare på sin kammare och kunna printa ut egna konsumentprodukter samt att industrier skulle kunna tillverka styckegods på ett kommersiellt sätt. Problemen vi lyfte fram var att 3D-modellen byggdes upp med hjälp av ett stödmaterial, som sedan måste bort, och att de plastmaterial man kunde göra produkter av var begränsade. Vi skrev redan för två år sedan om en ny typ av 3D-utskrifter, vilka först nu börjar ta form. Då berättade vi om att företaget Arburg tagit fram en ”freeformer” där man roterar föremålet och lägger på plastmaterialet i lager enligt önskad design. Utvecklingen fortsätter naturligtvis. Visionen är ju fantastisk om den slår igenom. Just nu står kemin i centrum snarare än datakunskapen. Företaget Carbon3D lanserar en ny teknik för friformning där företagets 3D printrar skapar en yta som initierar polymerisationen i en behållare av harts. Ytan är inte ett fysiskt objekt utan snarare ett utrymme som har exakt tillräckligt med syre och mönstrat UV-ljus för att härda ett flytande harts. Syret och UV-ljuset penetrerar hartset genom ett teflonfönster under behållaren. Det mönstrade UV-ljuset kontrollerar formen av den tryckta detaljen medan en plattform drar upp detaljen. Processen tillåter ett härdningsförlopp för en stor variation av plastmaterial, från flexibla elastomerer till hårda plaster. Företagets grundare är serie-uppfinnaren Joseph M De Simone som ser framför sig tillväxt i bolaget genom smart kombination av hårdvara, mjukvara och molekylär vetenskap. Vi konstaterar att vår tveksamhet för 3D-utskrifter, som lösningen på allt, börjar sakta avta. Tekniken ser lovande ut! Källa: CEN. ACS. ORG 24 dec 21 2015
Brilliant ytbehandling skyddar Litium-jon-batterier från att ta eld
En ny elektrod-ytbehandling har tagits fram, som ser till att stänga ned Li-jon-batterier om de skulle bli överhettade eller få kortslutning. Ytbehandlingen är ett flexibelt polymerbaserat kompositmaterial framställt av polyeten och taggiga nickelmikropartiklar, som därtill är ytbelagda med grafen för att öka sin elektrokemiska stabilitet. Materialet har hög elektrisk konduktivitet vid rumstemperatur. Men när det uppnått kritisk transitionstemperatur så sväller polymeren upp på en sekund och tränger iväg de taggiga partiklarna vilket förhindrar elektronerna att flyta fritt. Denna förändring orsakar en sänkning av batteriets ledningsförmåga på 7-8 tiopotenser vilket stänger av anordningen omedelbart. Hittills har forskarna lyckats implementera tekniken i små batterier i form av mynt. I större batterier för bilar, flygplan etc. är man rädd att värmeutbredningen inte kommer gå tillräckligt snabbt för att trigga omkopplingsmaterialet så att batteriet stängs ned. Stanfordforskarna Yi Cui och Zhenan Bao fortsätter att forska. Källa: CEN. ACS. ORG 7 jan.18 2016,
LEGO åter på frammarsch!
På senare tid har vi kunnat följa LEGOs kvartalsrapporter i ekonomisk press. Företaget gick på knäna för några år sedan och man oroade sig för att det gamla anrika nordiska flaggskeppet skulle gå i konkurs. Nu har en ny VD med visioner fått företaget på fötter igen och det med råge. Han har omfamnat ny teknologi och stärkt varumärket. Vi var i New York i februari i år och vid Rockefeller Center, detta prestigefyllda landmärke i New York, har Lego öppnat en koncept-butik. Vi var stolta nordbor den dagen. LEGO ökade sin omsättning kraftigt under 2015 och fler barn än någonsin, ca 100 miljoner, har lekt med Lego under året. Man har släppt produktserier som Star Wars, Dimensions, Ninjago och Elves. En omsättningsökning med 25 % och en ökning i nettoresultat med 31 % ger ett rörelseresultat på 12,2 miljarder SEK.
Under 2015 offentliggjorde man också sin plan på att investera 1 miljard danska kronor i utvecklingen av nya mer hållbara plastmaterial och försöka ersätta oljebaserade polymerer. Man ska anställa mer än 100 medarbetare till Lego Sustainable Materials Centre i Billund, Danmark. Detta center skall stå klart 2018. Målsättningen är att 2030 ha bytt ut de oljebaserade polymererna i sin produktion av Legobitar. Dagens material består till största delen av ABS. Av 77 000 ton råvaror tillverkas 60 miljarder Legobitar. Skulle man byta ut dessa till biobaserad ABS eller annat mer miljövänligt material skulle det innebära ett stort bidrag till vår miljö. Man är väldigt angelägen om att också byta ut allt förpackningsmaterial i samma anda. Det är mycket specifika krav på materialet när man tillverkar legobitar med, eftersom bitarna måste passa ihop med stor exakthet. Dessutom måste kraften vara precis avvägd för att sätta ihop och ta isär bitarna så att det passar målgruppen. En grannlaga uppgift Lego har tagit på sig! Vi på PP Polymer är imponerade över det ansvar den danska storkoncernen tar och vi lyfter på hatten för att de vill bidra till en bättre värld. Källa: Affärsvärlden 20160301, Plasticker News 20160302, CEN. ACS. ORG 8 juni 2015
Origami med omformbara polymerer
Forskare i Kina har utvecklat polymerer med form-minne, som har kapacitet att forma och omforma sig själv flera gånger. Det normala är att polymerer alltid vill återgå till ursprungligt skick p.g.a. de kovalenta bindningarna. Detta medför en hel del problem vid olika produktionsprocesser. Nu har forskare vid Zhejiang Universitetet i Kina tagit fram ett material med form-minne som både kan bevara sin nuvarande form och anta nya former. Detta sker genom att kombinera två komponenter där den ena har en elastisk deformationsegenskap och den andra en plastisk deformationsegenskap. Plastkombinationen har alltså en låg transitionstemperatur (55º) och en hög deformationstemperatur (130º). Materialet programmeras genom att fysiskt trycka materialen till olika former vid olika temperaturer. Forskarna exemplifierade sina resultat genom att programmera ett material, som först formades till en origamibåt för att sedan låta det förvandlas till en origamiblomma. Förutom formbarheten tålde materialet även att låta sig omformas flera gånger utan att spricka eller brytas ned. Forskarna förutser att det nya materialet skall kunna användas i medicinska applikationer och i olika elektroniska sammanhang samt även ombord på rymdskepp.
Källa: Plastforum, Norges nyhetsbrev 21 jan 2016; British Plastics & Rubber, jan 15, 2016.
Det lönar sig att låta innovationer bana väg för hållbar samhällsutveckling
Lagstiftning är avgörande för att driva utbytet av produkter i industrin. Lagstiftaren har ett tungt ansvar när det gäller miljöhänsyn och andra hänsyn som behövs för att få ett fungerande framtida samhälle. Det är lagar samt krav från industrin som sätter agendan för innovationers framgångsmöjligheter. Livscykeln för nya, innovativa utbytesprodukter är beroende av den tidpunkt som volymerna ökar. I en ny publikation från Chemsec (NGO) framgår hur lagstiftning skapar möjligheter för progressiva företag att finna marknader. Paxymer AB, vårt systerföretag, är jämte Apple, Skanska, Organoclick, HP, BASF, m.fl. med i denna publikation. VD Amit Paul berättar där ur egen erfarenhet hur stigande marknadsefterfrågan sänker prisnivån på innovationen. Han har ett påtagligt exempel. Om industrin skulle skifta helt och hållet från bromerade till halogenfria flamskyddsmedel så skulle de halogenfria flamskydden bli ca 30 % billigare än dagens prisnivå på brominnehållande flamskydd. Räkna därtill alla fördelar med arbetsmiljö och kostnader för hantering av farliga kemikalier vid såväl produktion som att sända material till deponi. Läs gärna hela rapporten. Chemsecs rapport ”the bigger Picture” tar upp flera viktiga aspekter för att komma i mål med den lagstiftning vi redan har kring substitutionsprincipen och försiktighetsprincipen gällande kemikalier.
På mässan Plastteknik 13-14 april i Malmö kommer Amit Paul, VD Paxymer AB, att föreläsa om ”Så lyckas du med hållbar materialinnovation”. Paxymer ställer också ut på mässan i IMCD’s monter E18 med det giftfria flamskyddsmedlet Paxymer®.
Välkommen in så kan vi berätta mer!