يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية

مقالة منهجية

تأثير البناء والهدم نفايات الجزيئات البلاستيكية على خصائص الخشب والبوليمر المركب

7.6K مشاهدة

DOI:

10.3791/61064

يونيو 7, 2020

في هذه المقالة

ملخص

وقد تبين أن تدفقات المواد الثانوية تتضمن مواد أولية محتملة للإنتاج. هنا هو بروتوكول الذي يتم تحديد النفايات البلاستيكية CDW كمادة خام، تليها خطوات معالجة مختلفة (التجمع، البثق). ونتيجة لذلك، تم إنتاج مادة مركبة، وتم تحليل الخصائص الميكانيكية.

الملخص

نفايات البناء والهدم، بما في ذلك المواد القيمة مثل البلاستيك، لها تأثير ملحوظ على قطاع النفايات. من أجل المواد البلاستيكية التي يمكن إعادة استخدامها، يجب تحديدها وفصلها وفقا لتكوين البوليمر. وفي هذه الدراسة، تم تحديد هذه المواد باستخدام التحليل الطيفي للأشعة تحت الحمراء القريبة من الأشعة تحت الحمراء (NIR)، الذي حدد المواد استناداً إلى خصائصها الفيزيائية والكيميائية. مزايا طريقة NIR هي تأثير بيئي منخفض وقياس سريع (في غضون ثوان قليلة) في النطاق الطيفي من 1600-2400 نانومتر دون إعداد عينة خاصة. وتشمل القيود عدم قدرتها على تحليل المواد المظلمة. وقد استخدمت البوليمرات المحددة كمكون للخشب البوليمر المركب (WPC) الذي يتكون من مصفوفة البوليمر، حشوات منخفضة التكلفة، والمواد المضافة. وتضاعفت المكونات أولاً مع جهاز التكتل، يليه الإنتاج عن طريق البثق. في عملية التكتل ، كان الهدف هو مضاعفة جميع المواد لإنتاج مواد موزعة ومحببة بشكل موحد ككريات. خلال عملية التكتل ، تم ذوبان البوليمر (المصفوفة) ثم تم خلط الحشوات وغيرها من المواد المضافة في البوليمر الذائب ، حيث تكون جاهزة لعملية البثق. في طريقة البثق، تم تطبيق الحرارة والتهز القوات على مادة داخل برميل من مخروطية مضادة للبرغي المزدوج نوع الطارد، مما يقلل من خطر حرق المواد وانخفاض الاختلاط القص. ثم تم نقل الخليط الساخن والم القص من خلال يموت لإعطاء المنتج الشكل المطلوب. 10 - أثبت البروتوكول المذكور أعلاه إمكانية إعادة استخدام مواد برنامج الطاقة النظيفة. يجب التحقق من الخصائص الوظيفية وفقا للاختبارات الموحدة، مثل الثنية، الشد، واختبارات قوة التأثير للمادة.

المقدمة

وقد نما توليد النفايات على الصعيد العالمي بشكل كبير على مر التاريخ، ومن المتوقع أن يزداد بعشرات النسب المئوية في المستقبل ما لم يتم اتخاذ إجراءات1. وعلى وجه الخصوص، فإن البلدان المرتفعة الدخل قد ولدت أكثر من ثلث النفايات في العالم على الرغم من أنها لا تمثل سوى 16 في المائة من سكان العالم1. وقطاع البناء منتج هام لهذه النفايات بسبب التوسع الحضري السريع والنمو السكاني. ووفقا للتقديرات، فإن ما يقرب من ثلث النفايات الصلبة العالمية تتشكل من مشاريع البناء والهدم؛ ومع ذلك، القيم الدقيقة من مناطق مختلفة مفقودة2. في الاتحاد الأوروبي (EU)، كمية نفايات البناء والهدم (CDW) حوالي 25٪ -30٪ من إجمالي النفايات تول....

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

البروتوكول

1- تحديد الهوية والمعالجة المسبقة

  1. تحديد البوليمرات في البلاستيك باستخدام أداة التحليل الطيفي المحمولة القريبة من الأشعة تحت الحمراء (NIR) في النطاق الطيفي من 1600 إلى 2400 نانومتر. اتصل بالبوليمر باستخدام أداة التحليل الطيفي وحدد البوليمر بواسطة العاكسة المقاسة.
    1. وفقا لمنحنى تحديد من التحليل الطيفي، وتحليل نتائج تحديد الهوية من الشاشة في المختبر.
  2. استنادا إلى نتيجة تحديد، فرز المواد بين البوليمرات وقياس الأوزان الخاصة بها.
    ملاحظة: تم فرز المواد ورجحت وفقا لنتائج التحديد المقاسة. وكانت البوليمرات المختارة لمزيد من المعالجة ABS وPE و PP مع الكميات، 27.1، 14.2، و 44.7 كجم، على التوالي.
  3. تنفيذ خفض حجم للمواد البلاستيكية ا....

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

النتائج

للتحقيق في تأثير البوليمر البلاستيك CDW على الخصائص الميكانيكية للWPC، تمت دراسة ثلاثة أنواع بوليمر مختلفة كمصفوفة. ويعرض الجدول 1 تكوين المواد، ويقدم الجدول 2 تقارير عن عمليات التصنيع. المواد من CDW-PP يتطلب درجة حرارة أعلى للمعالجة الأدوات ولكن، في المقابل، كان ضغط الذوبان أقل مقارنة مع المواد الأخرى (CDW-ABS و CDW-PE).

ويعرض الشكل 1 القوة الثنية للمواد (بمعدل من 20 قياسا) كرسوم بيانية شريطية، بما في ذلك الانحرافات المعيارية كشر.......

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المناقشة

تلعب الخواص الميكانيكية لـ WPC دورًا مهمًا في تحديد مدى ملاءمة هذه المنتجات في التطبيقات المختلفة. تتكون WPC من ثلاثة مكونات رئيسية: البلاستيك والخشب والمواد المضافة. تعتمد الخصائص الميكانيكية للمركبات القائمة على الألياف على طول الألياف المستخدمة ، حيث "طول الألياف الحرجة" هو المصطلح المستخدم للإشارة إلى التعزيز الكافي25. بالإضافة إلى خصائص المكونات، فإن جودة المواد الخام هي العامل المهم لأداء WPC. في هذه الدراسة، على وجه الخصوص، حيث تم استخدام المواد الخام المعاد تدويرها، تم إيلاء الكثير من الاه.......

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

الإفصاحات

يتلقى مشروع "Circwaste"" دعماً مالياً من الاتحاد الأوروبي لإنتاج مواده. الآراء التي تعكسها المحتويات هي بالكامل من وجهة نظر المشروع، ولا تتحمل مفوضية الاتحاد الأوروبي المسؤولية عن أي استخدام لها.

شكر وتقدير

يعترف المؤلفون بدعم منصة البحث LUT RESOURCE (عمليات الإنتاج الفعالة للموارد وسلاسل القيمة) التي تنسقها جامعة LUT و IP Life ON WASTE -نحو اقتصاد دائري في فنلندا (LIFE-IP CIRCWASTE-FINLAND) (LIFE 15 IPE FI 004). وقد تم تلقي التمويل للمشروع من برنامج الاتحاد الأوروبي المتكامل للحياة والشركات والمدن.

....

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
التكتلPlasmecTRL100 / FV / Wجهاز التكتل التوربيني
PlasmecRFV 200جهاز المبرد
CNC جهاز التوجيهRecontechF2 - 1325 Cآلة CNC
غرفة الحالةMemmertHPP260غرفة المناخ المستمر
عامل اقترانDuPontFusabond E226كسارة مضافة لعامل اقتران
تجاري 1 (كسارة / تقطيع)كسارة غربال UnthaUntha LR 63010-20 مم
غربال كسارة 2 (كسارة منخفضة السرعة)غربال Shini ShiniSG-1635N-CE5 مم ، محبب
الطاردويبرويبر CE 7.2مخروطي مضاد للدوران مزدوج اللولب
زيوت التشحيمStruktolTPW 113مادة مضافة
التحليل الطيفي NIRThermo Fisher ScientificThermo Scientific microPHAZIR PC
المواد المعاد تدويرها ABS من CDW
المواد المعاد تدويرها PE من CDW
المواد المعاد تدويرها PP من CDW
منشار طاولة منزلقAltendorfF-90منشار دائري / منشار طاولة منزلق
جهاز اختبارZwick5102اختبار الصدمات
آلةZwick RoellZ020آلة اختبار المواد ذات الخط الشامل
دقيق الخشب (التنوب) مادة
WPC مثال على مادةUPM Profiلوحة التزيين
لزيوت التشحيم التجارية اختبار

المراجع

  1. The World Bank. What a Waste 2.0: A Global Snapshot of Solid Waste Management to 2050. International Bank for Reconstruction and Development/The World Bank. , Washington, DC. (2018).
  2. Llatas, C. A model for quan....

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

إعادة الطباعة والأذونات

الوسوم

نفايات هدم البناءمطيافية الأشعة تحت الحمراء القريبةتحديد هوية البوليمراتعملية التكتلتقنية البثقاختبار قوة الانحناءاختبار خواص الشداختبار قوة الصدمالبلاستيك المعاد تدويره