2016年11月2日星期三

Covestro開發全新聚合物 減少能耗啟發創新產品


如何創新幾乎是所有行業的共通議題,數碼化轉型帶來不少新產品;從新能源、電動汽車、無人駕駛、3D打印、可穿戴式智能設備、甚至3D建築,都可用上新材料,以減少能源消耗,甚至支援再生能源。

Covestro(科思創)是全球最大聚合物生產公司之一,一年前從德國拜耳分拆上市,股價上漲超過一倍。Covestro材料廣泛應用於汽車、電子、建築、體育設備等。獨立上市後,Covestro加快創新和產品研發,首席創新官施樂文(Markus Steilemann)博士表示:Covestro的創新,包括了產品研發,針對不同新功能和應用,也減少能耗。

德國杜塞道夫(Dusseldorf)舉行了全球最大型塑膠行業展K Fair,Covestro展示了多項創新,包括了未來汽車設計理念,多種應用於增材製造工藝(Addictive Manufacturing)的FFF(Fused Filament Fabrication)熔絲,甚至分解二氧化碳,取代石化原料生產的革命性塑膠材料。

個性化產品湧現

目前,市場上可用於3D打印材料約只有三十多種,Covestro開發出更多供3D打印的新材料;針對不同用途的各種熔絲、粉末和液態樹脂,配合不同3D打印,生產出不同產品;從柔性熱塑性聚氨酯(TPU),以至高強度的聚碳酸酯(PC)。

TPU特別針對製作可穿戴智能設備,有甚佳的耐磨性和彈性,法國Alcatel就用於製作個人化的腕帶,佩帶流動設備,根據客戶的手臂,以3D打印製作不同形狀、尺碼、顏色、甚至是手感、表面結構,可加上個人標誌;TPU也可以製作鞋類用品,成為不同式樣。

PC品級的熔絲,有極佳溫度穩定性和堅韌性,聚碳酸酯製成3D產品可用於照明、設計或須有良好堅韌度,甚至暴露于高溫的設備,也可用於體育器材甚至打印出單車車架。

另外,選擇性鐳射燒結(SLS)專利完結,以雷射光束燒結材料,層層地打印出立體結構的3D打印開始流行,Covestro也推出TPU粉末,歐洲Lehmann&Voss&Co鞋廠,以SLS的3D打印出不同性能的鞋底,以適合作不同用途或者場景。

不過,施樂文說,Covestro不會進入3D打印的消費市場,只會供應工業用途,Covestro並不打算開發新的分銷網絡。

二氧化碳合成塑膠

全球暖化,加上再生能源和節能交通工具興起,促使各行業尋求更輕、隔熱性能更佳和更易於處理的材料,Covestro開發出二氧化碳合成的塑膠,節約使用化石資源。傳統上,二氧化碳的分子結構穩定,不容易分解;必須使用大量催化劑,於高溫及高壓下進行長時間反應,才能轉化,不容易被利用。Covestro與德國Aachen大學合作,開發出可快速令二氧化碳作出反應的催化劑,以二氧化碳取代源油化石源料生產塑膠。

Covestro並於德國科隆附近的多馬根(Dormagen)量產以Cardyon為品牌,採用二氧化碳作為源料的聚醚多元醇,這種泡沫塑料初步會作為床墊和軟墊傢俱的軟質聚氨酯泡沫。全球二氧化碳的研究不少,不少人以為分解太難,成本太高,只有少數能夠真正投產,Covestro是重要突破。多馬根工廠利用附近一家亞摩尼亞工廠廢棄的二氧化碳,提取碳原料。

目前,不少汽車內的儀表板,甚至是保持捷跑車的防撞沙板,均採用Covestro的聚碳酸酯製作,外型,手感,甚至撞擊的聲音,均與金屬無異。施樂文說,汽車業邁向電動汽車和無人駕駛技術,未來的汽車必須使用更智能的物料。

「電動汽車要增加續航能力,減低負荷和能耗,除了改善電池性能,車身要更輕盈、隔熱性能更佳,節省空調耗電,車身更流線型,減低風阻,汽車內也整合了大量感應器、天線、燈光、顯示、信號元件,只有新塑膠技術,才能整合整合大量元件於細小空間,並簡化生產流程。Covestro也跟汽車照明及電子廠商HELLA合作,以全息技術(Holographic)發展出3D的燈光效果。」

施樂文說,無人駕駛汽車全靠本身儀器導航,電腦須與行人和其他車輛,有更多溝通或發出指示,除了靠指揮燈,HELLA開發出全息的顯示膠片,顯示立體訊息;包括文字圖像,膠片層壓到車身上,厚度只有3厘米,比傳統燈光節省空間,卻可展示更多訊息,可按向其他車輛和行人,展示如讓路或減速等。透明聚碳酸酯製成的環繞式玻璃裝配,視野更開揚;幾乎全無盲點,可還能提高行人交通安全。

Covestro也開發出硬化劑,塑膠汽車部件可實現低溫噴塗,不須噴油後以高溫焗乾。中期來說,這種技術也可用時時噴塗塑膠、複合材料和金屬部件。



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