목재-폴리머 복합 특성에 대한 건설 및 철거 폐기물 플라스틱 분획의 효과

Ville Lahtela; Marko Hyvärinen; Timo Kärki

doi:10.3791/61064

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방법 논문

목재-폴리머 복합 특성에 대한 건설 및 철거 폐기물 플라스틱 분획의 효과

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DOI:

10.3791/61064

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2020년 6월 7일

Ville Lahtela¹ , Marko Hyvärinen² , Timo Kärki²

¹Re-Source Research Platform, School of Energy Systems, LUT University, ²Fiber Composite Laboratory, School of Energy Systems, LUT University

이 논문에서

요약

이차 재료 스트림은 생산을위한 잠재적 인 원료를 포함하는 것으로 나타났습니다. 여기에 제시된 프로토콜은 CDW-플라스틱 폐기물을 원료로 식별하고 다양한 처리 단계(응집, 압출)가 뒤따릅니다. 그 결과, 복합재료가 생산되었고 기계적 성질을 분석했다.

초록

플라스틱과 같은 귀중한 자재를 포함한 건설 및 철거 폐기물(CDW)은 폐기물 부문에 큰 영향을 미칩니다. 플라스틱 물질을 다시 활용하려면 폴리머 조성에 따라 플라스틱 물질을 식별하고 분리해야 합니다. 이 연구에서는, 이러한 물질의 식별은 근적외선 분광법(NIR)을 사용하여 수행되었으며, 이는 물리적 화학적 특성에 따라 물질을 식별한 것입니다. NIR 방법의 장점은 특별한 시료 준비 없이 1600-2400 nm의 스펙트럼 범위에서 낮은 환경 영향 및 신속한 측정(몇 초 이내)입니다. 제한 사항에는 어두운 재료를 분석할 수 없습니다. 확인된 폴리머는 중합체 매트릭스, 저비용 필러 및 첨가제로 구성된 목재 폴리머 복합체(WPC)의 성분으로 활용되었다. 상기 성분은 먼저 응집 장치로 복합되었고, 그 다음에압출에 의해 생산되었다. 응집 과정에서 모든 물질을 복합하여 펠릿으로 균일하게 분포되고 과립된 물질을 생산하는 것이 목표였습니다. 응집 과정에서, 중합체(matrix)가 용융되고 필러 및 기타 첨가제가 용융 된 중합체로 혼합되어 압출 공정에 대비하였다. 압출 방법에서, 열 및 전단 힘은 원내 반회전 트윈 스크류 타입 압출기의 배럴 내의 재료에 적용되어 재료연소 의 위험을 줄이고 전단 혼합을 하급하였다. 가열 및 전산 혼합물은 제품을 원하는 모양을 제공하기 위해 다이를 통해 전달되었다. 전술한 프로토콜은 CDW 재사용 가능성을 입증했다. 기능적 특성은 재료에 대한 굴곡, 인장 및 충격 강도 테스트와 같은 표준화된 시험에 따라 검증되어야 합니다.

서론

글로벌 폐기물 발생량은 사상 전반적으로 크게 증가했으며, 조치가^취해지지않는 한 향후 수십 퍼센트 증가할 것으로 예상됩니다. 특히 고소득 국가는 전 세계 인구 1의 16%에 불과하지만 전 세계 폐기물의 3분의¹이상을 발생했습니다. 건설 부문은 급속한 도시화와 인구 증가로 인해 이 폐기물의 중요한 생산자입니다. 추정에 따르면, 전 세계 고형 폐기물의 약 1/3은 건설 및 철거 프로젝트에 의해 형성된다; 그러나 다른 영역의 정확한 값은^2가없습니다. 유럽연합(EU)에서는 건설 및 철거 폐기물(CDW)의 양이 전체 폐기물^{발생량 의}약 25%~30%이며 플라스틱과 같은 귀중하고 중요한 이차 원료를 포함합니다. 체계적인 수집 및 관리가 없으면 플라스틱이 생태계를 오염시키고 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다. 2016년에는 2억 4,200만 톤의 플라스틱 폐기물이 세계^1에서발생했습니다. 유럽에서 재활용되는 플라스틱의 비중은 31.1%에 불과했다.⁴

자원 부족으로 인해 폐기물을 보조 자원의 원천으로 사용하고....