Se ha demostrado que los flujos de materiales secundarios incluyen materias primas potenciales para la producción. Aquí se presenta un protocolo en el que se identifican los residuos de plástico CDW como materia prima, seguido de varios pasos de procesamiento (aglomeración, extrusión). Como resultado, se produjo un material compuesto y se analizaron las propiedades mecánicas.
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Artículo de método
El efecto de las fracciones de plástico de desecho de construcción y demolición en las propiedades compuestas de polímero de madera
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Resumen
Resumen
Los residuos de construcción y demolición (CDW), incluidos materiales valiosos como los plásticos, tienen una influencia notable en el sector de los residuos. Para que los materiales plásticos sean reutilizados, deben ser identificados y separados de acuerdo con su composición de polímeros. En este estudio, la identificación de estos materiales se realizó utilizando espectroscopia de infrarrojo cercano (NIR), que identificó el material basado en sus propiedades físico-químicas. Las ventajas del método NIR son un bajo impacto ambiental y una medición rápida (en pocos segundos) en el rango espectral de 1600-2400 nm sin preparación especial de la muestra. Las limitaciones incluyen su incapacidad para analizar materiales oscuros. Los polímeros identificados se utilizaron como un componente para el compuesto de polímero de madera (WPC) que consiste en una matriz de polímeros, rellenos de bajo costo y aditivos. Los componentes se compararon por primera vez con un aparato de aglomeración, seguido de la producción por extrusión. En el proceso de aglomeración, el objetivo era componer todos los materiales para producir materiales distribuidos y granulados uniformemente como pellets. Durante el proceso de aglomeración, el polímero (matriz) se fundió y los rellenos y otros aditivos se mezclaron en el polímero fundido, estando listo para el proceso de extrusión. En el método de extrusión, se aplicaron fuerzas de calor y cizallamiento a un material dentro del barril de un extrusor cónico de doble tornillo contrarrotante, lo que reduce el riesgo de quemar los materiales y una menor mezcla de cizallamiento. La mezcla calentada y cizallada se transmitió a través de un troquel para dar al producto la forma deseada. El protocolo descrito anteriormente demostró la posibilidad de reutilización de materiales CDW. Las propiedades funcionales deben verificarse de acuerdo con las pruebas estandarizadas, como las pruebas de flexión, tracción y resistencia al impacto para el material.
Introducción
La generación mundial de residuos ha crecido significativamente a lo largo de la historia y se prevé que aumente en decenas de porcentajes en el futuro, a menos que se tomen medidas1. En particular, los países de ingresos altos han generado más de un tercio de los residuos del mundo, aunque representan sólo el 16% de la población mundial1. El sector de la construcción es un importante productor de estos residuos debido a la rápida urbanización y el crecimiento de la población. Según las estimaciones, aproximadamente un tercio de los residuos sólidos mundiales se forman mediante proyectos de construcción y demolición; sin....
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Protocolo
1. Identificación y pretratamiento
- Identifique polímeros en plástico con la herramienta de espectroscopia portátil de infrarrojo cercano (NIR) en el rango espectral de 1600–2400 nm. Póngase en contacto con el polímero con la herramienta de espectroscopia y determine el polímero por la reflectancia medida.
- De acuerdo con la curva de identificación de la espectroscopia, analizar los resultados de identificación de la pantalla en el laboratorio.
- En función del resultado de la identificación, clasifre los materiales entre los polímeros y mida sus respectivos pesos.
NOTA: El material se clasifó y se ha ponderado según los resulta....
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Resultados
Para investigar el efecto del polímero plástico CDW en las propiedades mecánicas de WPC, se estudiaron tres tipos de polímeros diferentes como matriz. El Cuadro 1 presenta la composición de los materiales y el Cuadro 2 informa de los procesos de fabricación. El material de CDW-PP requiere una temperatura de tratamiento más alta para las herramientas, pero, en consecuencia, la presión de fusión fue menor en comparación con los otros materiales (CDW-ABS y CDW-PE).
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Discusión
Las propiedades mecánicas de WPC juegan un papel importante en la decisión de la idoneidad de estos productos en diversas aplicaciones. WPC consta de tres ingredientes principales: plástico, madera y aditivos. Las propiedades mecánicas de los compuestos a base de fibra dependen de la longitud de la fibra utilizada, donde "longitud de fibra crítica" es el término utilizado para indicar suficiente refuerzo25. Además de las propiedades de los ingredientes, la calidad de las materias primas es el fact.......
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Divulgaciones
El proyecto Circwaste recibe apoyo financiero de la UE para la producción de su material. Las opiniones reflejadas en el contenido son enteramente propias del proyecto y la comisión de la UE no es responsable de ningún uso de los mismos.
Agradecimientos
Los autores reconocen el apoyo de la plataforma de investigación LUT RESOURCE (Resource efficient production processes and value chains) coordinada por LUT University y la life IP on waste—Towards a circular economy in Finland (LIFE-IP CIRCWASTE-FINLAND) project (LIFE 15 IPE FI 004). La financiación del proyecto se recibió del programa, las empresas y las ciudades integradas en la vida de la UE.
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Materiales
| Nombre | Empresa | Número de catálogo | Comentarios |
|---|---|---|---|
| Aglomeración | Plasmec | TRL100/FV/W | aparato de turbomezclador |
| Aglomeración | Plasmec | RFV 200 | aparato de enfriador |
| enrutador CNC | Recontech | F2 - 1325 C | Máquina CNC |
| Cámara de condición | Memmert | HPP260 | cámara de clima constante |
| Agente de acoplamiento | DuPont | Fusabond E226 | aditivo para agente de acoplamiento comercial |
| Trituradora 1 (trituradora/trituradora ) | Untha | Untha LR 630 | Tamiz de 10-20 mm |
| Trituradora 2 (trituradora de baja velocidad) | Shini | Shini Shini SG-1635N-CE | Tamiz de 5 mm, granulador |
| Extrusora | Weber | Weber CE 7.2 | cónico contrarrotante |
| doble husillo Lubricante | Struktol | TPW 113 | aditivo lubricante profesional |
| Espectroscopía NIR | Thermo Fisher Scientific | Thermo Scientific microPHAZIR PC | |
| Material reciclado ABS de CDW | |||
| Material reciclado PE de CDW | |||
| Material reciclado PP de CDW | |||
| Sierra de mesa deslizante | Altendorf | F-90 | sierra circular/sierra de mesa deslizante |
| Aparatos de ensayo | Probador de impacto | Zwick | 5102 |
| Máquina de prueba | Zwick Roell | Z020 | máquina de prueba de materiales de línea completa |
| Material de harina de madera (abeto) | |||
| Material de ejemplo WPC | Tablero de terraza | UPM Profi |
Referencias
- 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).
- Llatas, C. A model for quan....
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Reimpresiones y permisos
