ИСТОРИЯ ЗА УСПЕХА НА КЛИЕНТ
Реология, иновации и регионално сътрудничество: движеща сила за бъдещето на биопластмасите и рециклираните материали
Как научните изследвания, образованието, промишлеността и съвременните методи за характеризиране на материалите могат да си сътрудничат, за да ускорят разработването на по-устойчиви полимери? В региона Овернь-Рона-Алпи във Франция компанията „Green Business and Consulting“, Техническото гимназия „Жан Зай“, INP Клермон-Овернь и „ NETZSCH “ обединиха усилията си, за да създадат платформа за сътрудничество, фокусирана върху биопластмасите, рециклираните материали и преработката на пластмаси. В центъра на това сътрудничество стои реологията – свързваща фундаменталното разбиране на материалите с реалните условия на промишлената преработка.
В тази история за успеха на клиент Лоран Масакрие, президент на „Green Business and Consulting Company“, обяснява как допълващите се експертни познания и съвременните методи за ротационна и капилярна реометрия подпомагат разработването на устойчиви полимери от ново поколение.
“Благодарение на усъвършенствания капилярен реометър RH7 от NETZSCH, ние можем да генерираме точни реологични данни за симулационен софтуер и да подпомагаме разработването на матрици за изследване на инжектирането на биополимери при реални условия на преработка, като по този начин помагаме за предвиждане и предотвратяване на промишлени предизвикателства.”
Справяне с предизвикателствата на устойчивото развитие чрез науката за материалите
В бързо развиващата се индустриална и регулаторна среда задълбоченото разбиране на полимерните материали се превърна в ключов двигател на иновациите. Докато индустриите се стремят да постигнат амбициозни цели в областта на устойчивостта, кръговата икономика и производителността, усъвършенстваното характеризиране на материалите играе все по-стратегическа роля.
С оглед на тази цел компанията „Green Business and Consulting Company“() – специализирана в разработването на екологично отговорни решения, включително биоматериали и биопластмаси (на биологична основа и/или биоразградими), както и рециклирани пластмаси – стартира уникално техническо и научно сътрудничество в региона Оверн-Рона-Алпи във Франция.
Тази инициатива обединява четирима партньори, чиито допълващи се експертни познания създават мощна иновационна екосистема:
- „Green Business and Consulting Company“ – специалист в областта на биопластмасите и тяхното разработване, с солиден опит в екодизайна и анализа на жизнения цикъл (LCA)
- Техническо гимназиално училище „Жан Зай“ (в Тиер), признат център за високи постижения в областта на образованието и техническото обучение по преработка на пластмаси;
- INP „Клермон-Оверн“, водещ инженерен институт, съчетаващ научни изследвания от световна класа с трансфер на иновации към промишлеността;
- NETZSCH, световен лидер в областта на съвременните технологии за реологични изпитвания.
Обединени от обща експертиза: реология
В основата на това сътрудничество стои реологията – науката за потока и деформацията на материалите. Реологията служи като основна връзка между академичните изследвания и промишленото приложение, като предоставя важни познания за поведението на сложни полимерни системи.
Тази експертиза е особено важна за нововъзникващите материали, като биопластмасите и рециклираните полимери, чиито физични и химични свойства могат да варират значително в зависимост от състава, микроструктурата и условията на преработка.
Значението на съвременното характеризиране се засилва още повече от предстоящите изисквания на Европейския регламент за опаковките и отпадъците от опаковки (PPWR), който влезе в сила през август 2026 г. и въведе по-строги задължения относно използването на рециклирани и устойчиви материали в опаковките през следващите години.
За да отговорят на тези предизвикателства, партньорите обединиха своите силни страни в областта на образованието, научните изследвания, иновациите в материалите и метрологията, създавайки платформа за сътрудничество, способна да ускори разработването на устойчиви полимери от следващо поколение.
Усъвършенствана апаратура: основа за знания и ефективност
NETZSCH Ротационен реометър Kinexus Prime Pro+
Научната експертиза в областта на ротационната реометрия, развивана от изследователския екип на изследователската група GePEB към Институт „Паскал“, се използва чрез платформата за технологичен трансфер Gen’Mat в Политех Клермон (Clermont Auvergne INP), ръководена от Фабрис Одоне. Придобити чрез програмата за финансиране AMI CMA „Académie des Mobilités“ в подкрепа на инженерното образование, тези инструменти се използват за усъвършенствано характеризиране на материали, като служат както за обучението на студентите по инженерство в CA INP, така и за академични изследвания.
Оборудван с пещ HTC Prime, ротационният реометър Kinexus Prime Pro+ наNETZSCH предоставя фундаментална информация за структурата и поведението на материалите при условия на ниско срязване. Системата позволява прецизно измерване на критични свойства като:
- Динамична вискозитет;
- Вискоеластични модули;
- Физични преходи, включително поведение при течене и еластичност.
Като утвърден инструмент за реологичен анализ, той подпомага разбирането и разработването на усъвършенствани полимерни формулировки (вж. фигура 1 относно свойствата при стареене).
NETZSCH Капилярен реометър Rosand RH7: Значителен технологичен скок
Придобиването на капилярния реометър Rosand RH7 от серията „ NETZSCH “ (вж. фигура 2), с техническа подкрепа от Frédéric Fraisse, представлява значителна крачка напред към възпроизвеждането на реални промишлени условия на обработка, като екструдиране и шприцово формоване.
Уредът позволява определянето на ключови свойства в разтопено състояние, включително:
- Срязваща и удължителна вискозитет при условия на високо налягане;
- Еластично поведение и профили на течене в широк диапазон от скорости на срязване (вж. фигура 3);
- Свойствата pVT (налягане-обем-температура), които са от съществено значение за моделирането на сгъстяемостта и термичното разширение на материала.
Тези измервания осигуряват изключително точни данни за симулация на процесите, проектиране на инструменти и производство на детайли, което в крайна сметка подобрява качеството на продукта и съкращава времето за разработка.
“Интегрирането на Kinexus Prime Pro+ и Rosand RH7 в платформата Gen'Mat свързва нашите фундаментални изследвания в Института „Паскал“ (GePEB) с промишленото приложение. Това предоставя на нашите студенти по инженерство в „Политех Клермон“ и на нашите промишлени партньори достъп до най-съвременни методи за характеризиране, които са от съществено значение за насърчаване на прехода към устойчиви полимери.”
Допълващи се технологии, осигуряващи цялостно разбиране на материалите
Комбинацията от ротационна и капилярна реометрия осигурява широки и взаимно допълващи се аналитични възможности.
Ротационната реометрия е особено ценна за изследване на реакцията на материалите при ниски скорости на деформация и за определяне на вискоеластичните свойства.
Капилярната реометрия, от друга страна, предоставя критична информация при тежките условия, срещани по време на промишлената обработка, където материалите са изложени на високи скорости на срязване и повишени температури.
Заедно тези технологии позволяват цялостно реологично охарактеризиране, като свързват фундаментални свойства на материалите, като вискозитет, еластичност и преходи от твърдо в течно състояние, с ключови параметри на процеса, включително налягане, температура, обем и скорост на потока.
За сложни материали като биополимери и рециклирани смеси, чиито свойства могат да варират значително, този интегриран подход предоставя значително научно предимство. Той улеснява оптимизацията на формулировките, подобрява предсказуемостта на процесите и подпомага успешното пренасяне на иновациите от лабораторното разработване към промишлено производство в мащаб „ large “.
Развиване на умения и насърчаване на обмена на знания
В основата на това партньорство стои взаимният обмен на експертен опит.
NETZSCH предлага специализирано практическо обучение за академичния и изследователския персонал както от Института „Паскал“, така и от Clermont Auvergne INP, както и за техническите екипи на Green Business and Consulting Company. Развитието на тези компетенции е от съществено значение за пълноценното използване на аналитичния потенциал на Rosand RH7 и за генерирането на висококачествени данни за разработването на бъдещи поколения устойчиви полимери.
В същото време Техническото училище „Жан Зай“, под ръководството на Давид Боне, е дало важен принос чрез своите програми за преработка на пластмаси и технически съоръжения, особено в рамките на програмата „EuroPlastics & Composites BTS“.
Училището проектира и изработи матрица със спирален поток (вж. фиг. 4), която ще бъде монтирана на 60-тонна електрическа машина за леене под налягане ENGEL. Този образователен и научен инструмент ще позволи на учениците и изследователите да визуализират пряката връзка между реологията на материала и производителността при промишлената преработка.
Включването ѝ в практическите семинари укрепва връзката между академичното обучение и индустриалната реалност, като същевременно насърчава бъдещите техници да се ангажират с устойчиви материали и технологични иновации.
Модел за регионално съвършенство
Това сътрудничество е отличен пример за цялостен иновационен модел, обхващащ цялата верига на стойността – от фундаменталните научни изследвания до промишленото приложение – подкрепен от техническо образование на високо ниво.
Чрез съчетаването на изследователските възможности на INP Клермон-Оверн, образователния опит на Техническото училище „Жан Зай“, най-съвременните технологии на NETZSCH, както и ориентираната към пазара иновационна стратегия на „Green Business and Consulting Company“, регионът Оверн-Рона-Алпи се утвърждава като еталон за успешно регионално сътрудничество.
Заедно тези партньори допринасят за оформянето на бъдещето на преработката на пластмаси: по-циркулярно, по-техническо и по-устойчиво.
Благодарим Ви за успешното сътрудничество
Бихме искали да изразим искрената си благодарност към Лоран Масакрие от „Green Business and Consulting Company“, Фабрис Одоне от изследователската група GePEB към Института „Паскал“ и платформата Gen’Mat (Polytech Clermont, Clermont Auvergne INP), Давид Боне от Техническото училище „Жан Зай“, както и на всички, участвали в това сътрудничество, за тяхното доверие, експертен опит и ангажираност.
Радваме се, че сме част от това силно регионално партньорство и с нетърпение очакваме да видим как обединената експертиза в областта на реологията, разработването на материали, научните изследвания и образованието ще продължи да допринася за разработването на по-устойчиви полимерни решения.