Wpływ frakcji tworzyw sztucznych z odpadów budowlanych i rozbiórkowych na właściwości kompozytów drewniano-polimerowych

Ville Lahtela; Marko Hyvärinen; Timo Kärki

doi:10.3791/61064

Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.

Artykuł metodologiczny

Wpływ frakcji tworzyw sztucznych z odpadów budowlanych i rozbiórkowych na właściwości kompozytów drewniano-polimerowych

7.6K wyświetleń

⸱

DOI:

10.3791/61064

⸱

7 czerwca 2020

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

W tym artykule

Podsumowanie

Wykazano, że strumienie materiałów wtórnych zawierają potencjalne surowce do produkcji. Przedstawiono tutaj protokół, w którym identyfikowane są odpady z tworzyw sztucznych z tworzyw sztucznych CDW jako surowiec, a następnie przeprowadzane są różne etapy przetwarzania (aglomeracja, wytłaczanie). W efekcie wyprodukowano materiał kompozytowy i przeanalizowano właściwości mechaniczne

Streszczenie

Odpady budowlane i rozbiórkowe (CDW), w tym cenne materiały, takie jak tworzywa sztuczne, mają znaczący wpływ na sektor odpadów. Aby tworzywa sztuczne mogły być ponownie wykorzystane, muszą być zidentyfikowane i oddzielone zgodnie z ich składem polimerowym. W tym badaniu identyfikację tych materiałów przeprowadzono za pomocą spektroskopii bliskiej podczerwieni (NIR), która zidentyfikowała materiał na podstawie jego właściwości fizykochemicznych. Zaletą metody NIR jest niewielki wpływ na środowisko oraz szybki pomiar (w ciągu kilku sekund) w zakresie widmowym 1600-2400 nm bez specjalnego przygotowania próbki. Do ograniczeń należy brak możliwości analizy ciemnych materiałów. Zidentyfikowane polimery wykorzystano jako składnik kompozytu drewniano-polimerowego (WPC), który składa się z matrycy polimerowej, tanich wypełniaczy i dodatków. Komponenty zostały najpierw połączone za pomocą aparatu aglomeracyjnego, a następnie wyprodukowane przez wytłaczanie. W procesie aglomeracji celem było połączenie wszystkich materiałów w celu uzyskania równomiernie rozłożonych i granulowanych materiałów w postaci granulek. Podczas procesu aglomeracji polimer (matryca) został stopiony, a następnie wypełniacze i inne dodatki zostały zmieszane ze stopionym polimerem, gotowym do procesu wytłaczania. W metodzie wytłaczania siły cieplne i ścinające zostały przyłożone do materiału w cylindrze stożkowej przeciwbieżnej wytłaczarki dwuślimakowej, co zmniejsza ryzyko spalenia materiałów i mniejszego mieszania przy ścinaniu. Podgrzana i ścięta mieszanina była następnie przenoszona przez matrycę, aby nadać produktowi pożądany kształt. Opisany powyżej protokół dowiódł możliwości ponownego wykorzystania materiałów z CDW. Właściwości funkcjonalne muszą być weryfikowane zgodnie ze znormalizowanymi testami, takimi jak testy wytrzymałości na zginanie, rozciąganie i udarność materiału.

Wprowadzenie

Globalne wytwarzanie odpadów znacznie wzrosło na przestrzeni dziejów i przewiduje się, że w przyszłości wzrośnie o kilkadziesiąt procent, chyba że zostaną podjęte działania¹. W szczególności kraje o wysokich dochodach wygenerowały ponad jedną trzecią odpadów na świecie, chociaż stanowią tylko 16% światowej populacji¹. Sektor budowlany jest znaczącym producentem tych odpadów ze względu na szybką urbanizację i wzrost liczby ludności. Szacuje się, że około jedna trzecia światowych odpadów stałych powstaje w wyniku projektów budowlanych i rozbiórkowych; Brakuje jednak dokładnych wartości z różnych obszarów^2....