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東麗/帝人/旭化成加快推動生物基原料在碳纖維領域的應用

2023年11月21日09:27 來源:碳纖維及復合材料技術

慧正資訊,11月20日,日本東麗公司稱其法國子公司——東麗碳纖維歐洲公司(Toray Carbon Fibers Europe S.A.)在其位于法國西南部的Lacq和Abidos生產廠獲得ISCC PLUS認證。該認證可使東麗碳纖維歐洲公司通過質量平衡方法分配和使用生物質或回收材料來生產和供應碳纖維。因此,該公司現在有能力減少其碳纖維、預浸料和其他產品的生命周期庫存(LCI),并幫助客戶加強產品生命周期評估 (LCA),同時為建設循環經濟做出貢獻。

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ISCC PLUS是(International Sustainability and Carbon Certification,ISCC)的一項自愿認證計劃,保證使用的原材料來源于生物質或回收材料。它還確保在產品制造過程的所有階段都有完整的可追溯性。質量平衡方法跟蹤價值鏈中使用的循環材料和生物基材料的數量和可持續性特征,并基于可驗證的記錄。ISCC PLUS認證不僅適用于由農林業材料衍生而來的生物材料,也適用于過去無法通過傳統機械過程回收的、需要經過化學過程來回收轉換的混合塑料廢棄物等各類材料。

據悉,東麗碳纖維歐洲公司將于2023年底開始生產源自生物質和回收原材料的碳纖維. 此外,東麗在日本的愛媛工廠計劃在2024年3月前獲得ISCC PLUS認證,并在2024年底前開始生產纖維。在美國,東麗美國子公司——Toray Composite Materials America位于阿拉巴馬州迪凱特的碳纖維工廠也計劃在2024年獲得該認證。隨著這三個工廠獲得認證,東麗集團打算在日本、美國和歐洲的工廠使用生物質或回收原材料生產碳纖維,確保向全球客戶穩定供應。

東麗已經收到了同樣致力于碳中和的客戶的要求,從2023年底開始,東麗將為汽車和手持設備等工業應用提供這種碳纖維,這些應用對制造可持續產品的材料需求特別高。稍后,航空和體育等其他應用也將成為目標。

根據東麗公司介紹,該措施與東麗集團到2050年實現碳中和的碳纖維復合材料業務路線圖相一致。根據中期管理計劃AP-G 2025項目,東麗通過量化客戶產品的LCA改進,減少碳纖維、預浸料和其他產品的LCI,以及使用和回收生物基材料作為其新材料生態系統的一部分,積極為更可持續的經濟發展做出貢獻。

東麗的目標是建立一個新的材料生態系統,利用天然原材料,并在環保的狀態下將其回歸自然。對于碳纖維,將利用生物質和回收原料制造碳纖維,建立生態系統。這種纖維將被制成復合材料,最后成為最終產品。在產品生命周期結束時,連續碳纖維將被重新用作其他產品中的不連續纖維。碳纖維生命周期的最后階段是將用于水處理或土壤改良的循環利用。

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除東麗之外,帝人、旭化成等碳纖維制造商,也在積極推動采用生物基材料加快碳纖維產業的可持續性發展。6月,日本帝人公司宣布,其位于日本靜岡縣的三島工廠生產的Tenax™碳纖維和聚丙烯腈(poly a crylonitrile,PAN)前驅體纖維已獲得國際可持續發展和碳認證體系的ISCC PLUS認證,這是全球首次碳纖維和PAN前驅體纖維同時獲得該認證。PAN前驅體纖維由可持續丙烯腈(a crylonitrile,AN)制成,它使用了生物基衍生產品或回收原料中的廢物和殘留物,并采用質量平衡法生產。通過該方法,可以通過復雜的價值鏈對材料進行可驗證的跟蹤,由于可持續AN具有與石油衍生AN相同的物理性能,基于該可持續材料的PAN和Tenax™碳纖維具有與同等化石基產品相同的物理特性。這種相似性使客戶能夠輕松地用更可持續的替代品取代Tenax™碳纖維,從而有助于在整個產品生命周期內減少溫室氣體(GHG)排放,帝人公司預計將于2024年上半年在三島工廠采用質量平衡法進行PAN和Tenax™碳纖維的商業化生產。

2021年10月,作為一個多元化的日本跨國公司,Asahi Kasei Corp.(旭化成公司)宣布位于韓國首爾的全資子公司通蘇石化有限公司(Tongsuh Petrochemical Corp. Ltd.,TSPC)因為實現了丙烯腈(AN)的可持續從而獲得了廣泛認可的國際可持續發展和碳認證(ISCC)。該公司計劃于2022年2月開始使用生物基丙烯生產AN材料。為了實現2050年碳中和,在化石燃料衍生品產品鏈中減少CO2排放的措施正在獲得勢頭,并且越來越多的客戶正在尋求使用低CO2排放的產品來制造,以有助于溫室氣體(GHG)的減少。在這種情況下,旭化成公司和TSPC試圖減少整個供應鏈中的CO2排放量,而在2021年10月TSPC成為了亞洲第一家獲得ISCC PLUS 認證的制造商。該認證系統使TSPC能夠使用通過質量平衡法分配的生物質原料生產和銷售AN。

除用于碳纖維生產的丙烯腈原料以外,包括日本東麗和日本帝人在內的樹脂生產商生產的生物基樹脂也通過了ISCC認證,如今年7月,日本東麗全資子公司東麗先進材料韓國股份有限公司(Toray Advanced Materials Korea Inc.)在其Gunsan群山工廠生產的聚苯硫醚(PPS)樹脂獲得了國際可持續發展和碳認證體系的ISCC PLUS認證。而在今年1月,日本帝人宣稱其生物基衍生雙酚A(bisphenol A,BPA)聚碳酸酯(polycarbonate,PC)樹脂產品已經獲得ISCC PLUS可持續產品認證。

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