Name: Wpływ frakcji tworzyw sztucznych z odpadów budowlanych i rozbiórkowych na właściwości kompozytów drewniano-polimerowych (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2020-06-07T13:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 6 s
Description: Poznaj metodę identyfikacji i przetwarzania tworzyw sztucznych z odpadów budowlanych w kompozyty drewniano-polimerowe. Protokół obejmuje spektroskopię w bliskiej podczerwieni, aglomerację oraz ekstruzję.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Autorzy dziękują za wsparcie platformy badawczej LUT RESOURCE (Resource efficient production processes and value chains) koordynowanej przez Uniwersytet LUT oraz projektu Life IP on waste - Towards a circular economy in Finland (LIFE-IP CIRCWASTE-FINLAND) (LIFE 15 IPE FI 004). Dofinansowanie projektu uzyskano z programu EU Life Integrated, firm i miast.

1. Identyfikacja i wstępne leczenie
<ol>
	<li>Identyfikuj polimery w tworzywach sztucznych za pomocą przenośnego narzędzia do spektroskopii bliskiej podczerwieni (NIR) w zakresie spektralnym 1600–2400 nm. Skontaktować się z polimerem za pomocą narzędzia do spektroskopii i określić polimer na podstawie zmierzonego współczynnika odbicia.
	<ol>
		<li>Zgodnie z krzywą identyfikacji spektroskopii przeanalizuj wyniki identyfikacji z ekranu w laboratorium.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Na podstawie wyniku identyfikacji posortuj materiały między polimerami i zmierz ich masę. 
	UWAGA: Materiał został posortowany i zważony zgodnie ze zmierzonymi wynikami identyfikacji. Wybrane polimery do dalszego przetwórstwa to ABS, PE i PP o masach odpowiednio 27,1, 14,2 i 44,7 kg.</li>
	<li>Wykonać rozdrobnienie wybranych materiałów z tworzyw sztucznych w warunkach laboratoryjnych za pomocą aparatu kruszącego. Zebrane i zidentyfikowane materiały należy umieścić w urządzeniu, które rozdrabniało materiały pod wpływem siły mechanicznej uderzeń młota.
	<ol>
		<li>Rozdrabnianie tworzyw sztucznych za pomocą jednowałowego systemu rozdrabniania z aparatem krusząco-rozdrabniającym wyposażonym w sita o wielkości sita od 10 do 20 mm.</li>
		<li>Fragmenty tworzywa sztucznego należy poddać kruszarce wolnoobrotowej, wyposażonej w sito o średnicy 5 mm. Upewnij się, że materiał jest jednorodny.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Zmierz ilości materiału dla kompozytów. Pokaż przepis jako przykład i przedstaw te materiały w względnych ilościach tworzywa sztucznego, drewna, środka sprzęgającego i smaru (odpowiednio 64, 30, 3 i 3% wag.). 
	UWAGA: W tym badaniu badano trzy różne kompozyty. Polimery z tworzyw sztucznych pochodzących z recyklingu z CDW to ABS, PP i PE. Wypełniaczem materiału kompozytowego była mączka drzewna, którą przygotowywano z suszonego gatunku świerka (Picea abies) o wielkości rozdrobnionej za pomocą urządzeń do rozdrabniania i przesianej do jednorodnej wielkości (oczka 20 mm). Zastosowano komercyjne dodatki w postaci środka sprzęgającego i smaru. Składy i nazwy przygotowanych materiałów przedstawiono w tabeli 1.</li>
</ol>
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>materiał</td>
			<td>Polimer 
			/kwota</td>
			<td>drewno</td>
			<td>ca</td>
			<td>Smar</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CDW-ABS</td>
			<td>ABS / 30</td>
			<td>Rozdział 64</td>
			<td>3</td>
			<td>3</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CDW-PP</td>
			<td>PP / 30</td>
			<td>Rozdział 64</td>
			<td>3</td>
			<td>3</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CDW-PE</td>
			<td>PE / 30</td>
			<td>Rozdział 64</td>
			<td>3</td>
			<td>3</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>
Tabela 1: Skład badanych materiałów. Nazwa próbki składa się z dołączonego składnika matrycy, pochodzącego z recyklingu akrylonitryl-butadien-styrenu (ABS), polipropylenu (PP) i polietylenu (PE) z odpadów budowlanych i rozbiórkowych (CDW). Ilości drewna, środka sprzęgającego (CA) i smaru (Lubr.) były takie same we wszystkich próbkach.
2. Przetwarzanie materiałów WPC za pomocą technologii ekstruzji po obróbce pomniejszającej rozmiar
<ol>
	<li>Przenieść zidentyfikowane i wstępnie poddane obróbce materiały do następnego etapu przetwarzania (aglomeracji). 
	UWAGA: Tworzywo sztuczne ABS zawiera składnik styrenowy. Międzynarodowa Agencja Badań nad Rakiem uważa, że styren jest "prawdopodobnie rakotwórczy dla ludzi". W związku z tym etap aglomeracji w działaniu nie został uwzględniony w filmowaniu, ale jego proces jest nakreślony w niniejszej pracy. Dodatkowo, podczas filmowania do produkcji ekstruzji użyto wyłącznie polimeru PP lub PE.</li>
	<li>Wykonaj aglomerację materiału.
	<ol>
		<li>Wymieszaj wszystkie składniki procesu (polimer, drewno, środek sprzęgający i smar) w aparacie składającym się z turbomiksera i chłodnicy. Materiały w turbomieszalniku należy aglomerować do momentu, gdy temperatura materiałów osiągnie 200 °C. Ze względu na połączone działanie temperatury i tarcia, granulki powstały po procesie obróbki aglomeracji.</li>
		<li>Schłodzić materiały po zabiegu turbomieszalnika przez 4-7 minut w chłodniejszym urządzeniu.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Usunąć materiał z procesu i zebrać materiał aglomerowany.</li>
	<li>Przenieść materiały poddane działaniu aglomeracji do następnego etapu procesu (wytłaczania).
	<ol>
		<li>Kliknij panel sterowania maszyny do wytłaczania i sprawdź, czy parametry są prawidłowe. Średnie temperatury lufy i narzędzia wahały się odpowiednio między 167 i 181 °C oraz 183 i 207 °C. Temperatura topnienia wahała się od 164 do 177 °C, a ciśnienie matrycy wynosiło od 3,7 do 5,9 MPa. Dostosuj parametry, ponieważ materiały pochodzące z recyklingu są niejednorodne, a proces wymaga profesjonalnej kontroli.</li>
		<li>Połącz komponenty za pomocą stożkowej, przeciwbieżnej wytłaczarki dwuślimakowej o wydajności materiału 15 kg/h. Parametry materiałów przedstawiono w tabeli 2. Po procesie wytłaczania został wygenerowany materiał profilowy kompozytu.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>materiał</td>
			<td>Beczka T °C</td>
			<td>Narzędzie T °C</td>
			<td>Stopiona temperatura T °C</td>
			<td>Melt 
			Ciśnienie (bar)</td>
			<td>Karmienie 
			Wydajność (kg/h)</td>
			<td>Średnia śruba 
			Prędkość obrotowa (obr./min)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CDW-ABS</td>
			<td>181 ± 11,9</td>
			<td>189 ± 14,7</td>
			<td>Rozdział 177</td>
			<td>50</td> Rozdział
			<td>15</td>
			<td>14</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CDW-PP</td>
			<td>170 ± 10,4</td>
			<td>207 ± 8,62</td>
			<td>Rozdział 164</td>
			<td>37</td>
			<td>15</td>
			<td>15</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CDW-PE</td>
			<td>167 ± 8,51</td>
			<td>183 ± 10,1</td>
			<td>Rozdział 164</td>
			<td>59 Rozdział 59</td>
			<td>15</td>
			<td>13</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>
Tabela 2: Parametry przetwarzania materiałów kompozytowych. (Wartości po znaku "±" wskazują odchylenia standardowe. Średnia = średnia)
3. Pobieranie próbek wytworzonych materiałów i analiza właściwości
<ol>
	<li>Przygotowanie próbek do badań właściwości mechanicznych w laboratorium.
	<ol>
		<li>Wyciąć próbki z wytłaczanych profili za pomocą maszyny (np. piły formatowej). Do testów potrzebne są trzy próbki o różnych rozmiarach: wytrzymałości na zginanie, rozciąganie i udarności.</li>
		<li>Określ wielkość próbek testowych zgodnie z obowiązującymi normami, w oparciu o zalecenie normy EN 1553416. Zgodnie z normą należy przebadać co najmniej pięć próbek, ale liczba pomiarów może być większa niż pięć, jeśli wymagana jest większa precyzja wartości średniej.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Piła próbki testowe z materiałów wytłaczanych do testu właściwości zginania, zgodnie z normą EN 31017.
	<ol>
		<li>Do próbki należy użyć pilarki formatowej o następujących wymiarach: 800 mm x 50 mm x 20 mm (długość, szerokość, grubość).</li>
		<li>Produkcja 20 próbek do analizy właściwości zginania (wytrzymałość i moduł).</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Piła próbki testowe z materiałów wytłaczanych do próby wytrzymałości na rozciąganie, zgodnie z normą EN ISO 527 218. Za pomocą pilarki formatowej przyciąć materiał na następujące wymiary: 150 mm x 20 mm x 4 mm (długość, szerokość, grubość).
	<ol>
		<li>Ustaw preformy materiałowe do obróbki kształtu hantli za pomocą komputerowego sterowania numerycznego (CNC). Szerokość próbki w jej wąskiej części wynosiła 10 mm, a pole przekroju poprzecznego próbki wynosiło 4 mm x 10 mm, gdzie zajęto się naprężeniem rozciągającym. Długość wąskiego odcinka wynosiła 60 mm, zakończonego zaokrąglonym narożnikiem o promieniu 60 mm.</li>
		<li>Wykonać 20 próbek do analizy właściwości rozciągania (wytrzymałości i modułu).</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Piła próbki testowe z materiałów wytłaczanych do testu wytrzymałości na uderzenia, zgodnie z normą EN ISO 179-119.
	<ol>
		<li>Za pomocą pilarki formatowej pociąć próbki na następujące wymiary: 80 mm x 10 mm x 4 mm (długość, szerokość, grubość). Wykonaj 20 próbek do analizy właściwości wytrzymałości na uderzenia.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Przenieś badany materiał do komory o temperaturze 23 °C i wilgotności względnej 50%, zgodnie z normą EN ISO 29120, aż do osiągnięcia stałej masy. Upewnij się, że próbki są kondycjonowane przed badaniem właściwości materiału.</li>
	<li>Wykonaj testy (zginania, rozciągania i udarności). Określ właściwości mechaniczne próbek za pomocą testów wytrzymałości na zginanie i rozciąganie za pomocą maszyny wytrzymałościowej zgodnie z normami EN 31017 i EN ISO 527-218.
	<ol>
		<li>Przeprowadzić badanie wytrzymałości na zginanie i modułu sprężystości dla każdej z 20 próbek, korzystając z aparatury badawczej. Ustawić próbkę do badania przy zginaniu na podporze dwóch punktów i przyłożyć obciążenie do środka próbki, klikając przycisk Start testu w programie komputerowym sterującym aparaturą badawczą, z obciążeniem wstępnym 15 N i prędkością badania 10 mm/min. Test zatrzymuje się automatycznie po zarejestrowaniu wyniku. Usuń próbkę testową z narzędzi pomocy technicznej i ustaw nową próbkę na narzędziach.
		<ol>
			<li>Powtarzaj procedurę, aż przetestowano 20 próbek i zarejestrowano wyniki z programu. Program komputerowy oblicza średnie wyniki z testu. 
			UWAGA: W tym miejscu można wstrzymać działanie protokołu na czas wymiany narzędzi testowych dla aparatury testowej.</li>
		</ol>
		</li>
		<li>Wykonaj test wytrzymałości na rozciąganie i modułu sprężystości dla 20 próbek obrabianych maszynowo (w kształcie hantli). Umieść próbkę do próby rozciągania między narzędziami testowymi i zamocuj pneumatyczne zaciski, które utrzymają próbkę w narzędziach podczas testu. Rozpocznij test z panelu sterowania komputera, przy obciążeniu wstępnym 10 N i prędkości testowej 2 mm/min, a następnie podłącz przedłużacz natychmiast po rozpoczęciu testu. 
		UWAGA: Miernik przedłużający mierzy moduł sprężystości przy rozciąganiu próbki. Każdy test zatrzymuje się automatycznie po zarejestrowaniu jego wyniku.
		<ol>
			<li>Po każdym teście wyjmij próbkę testową z narzędzia i umieść nową próbkę na narzędziach. Powtórzyć procedurę dla wszystkich próbek. Program komputerowy oblicza średnie wartości wyników.</li>
		</ol>
		</li>
		<li>Wykonaj test wytrzymałości na uderzenia za pomocą testera udarności, zgodnie z normą EN ISO 179-119. Ustawić próbkę (szerokość, grubość) o wymiarach 10 mm x 4 mm między podporą, zresetować siłę i zwolnić młot udarowy o mocy 5 kpcm. 
		UWAGA: Próbka do badania wytrzymałości na uderzenia pęka pod wpływem uderzenia młotka, a ilość pochłoniętej energii jest widoczna na wskaźniku testera.
		<ol>
			<li>Zapisać wynik i powtórzyć dla 20 próbek, po czym oblicza się średnią wartość udarności. Zarejestrowane wyniki były w jednostce "kpcm", która została zamieniona na dżul (J), a wyniki przedstawiono w kilodżulach na metr kwadratowy. 
			UWAGA: Rozpiętość między podparciem próbki (odległość między liniami styku próbki z próbką) w badaniu wytrzymałości na uderzenia wynosiła 62 mm lub, alternatywnie, 20-krotność jego grubości.</li>
		</ol>
		</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Przeanalizuj wyniki testów mechanicznych, które są przedstawione w Rysunek 1, <silna klasa="xfig">Rysunek 2 i <silna klasa="xfig">Rysunek 3.</li>
</ol>

<ol><li>The World Bank. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((What+a+Waste+2.0%3A+A+Global+Snapshot+of+Solid+Waste+Management+to+2050%5BTitle%5D)+AND+%22International+Bank+for+Reconstruction+and+Development%2FThe+World+Bank%22%5BJournal%5D)">What a Waste 2.0: A Global Snapshot of Solid Waste Management to 2050.</a> International Bank for Reconstruction and Development/The World Bank. , Washington, DC. (2018).</li>
<li>Llatas, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+model+for+quantifying+construction+waste+in+projects+according+to+the+European+waste+list%5BTitle%5D)+AND+%22Waste+Management%22%5BJournal%5D)">A model for quantifying construction waste in projects according to the European waste list.</a> Waste Management. 31, 1261-1276 (2011).</li>
<li>Waste streams, Construction and Demolition Waste (CDW). European Commission (EC). , Available from: 
 <a target="_blank" href="https://ec.europa.eu/environment/waste/construction_demolition.htm">https://ec.europa.eu/environment/waste/construction_demolition.htm</a> (2019).</li>
<li>Plastics - the Facts 2018. PlasticsEurope. , Available from: 
 <a target="_blank" href="https://www.plasticseurope.org/application/files/6315/4510/9658/Plastics_the_facts_2018_AF_web.pdf">https://www.plasticseurope.org/application/files/6315/4510/9658/Plastics_the_facts_2018_AF_web.pdf</a> (2018).</li>
<li>European Commission (EC). Communication from the Commission to the European Parliament, the Council the European Economic and Social Committee and the committee and the Committee of the Regions, COM. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22European+Commission+%28EC%29%22">European Commission (EC)</a>. , (2015).</li>
<li>Directive 2008/98/EC. European Union (EU). , Available from: 
 <a target="_blank" href="https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/PDF/?uri=CELEX:32008L0098&from=EN">https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/PDF/?uri=CELEX:32008L0098&from=EN</a> (2008).</li>
<li>Anugwom, I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Lignin+as+a+functional+additive+in+a+biocomposite%3A+Influence+on+mechanical+properties+of+polylactic+acid+composites%5BTitle%5D)+AND+%22Industrial+Crops+%26+Products%22%5BJournal%5D)">Lignin as a functional additive in a biocomposite: Influence on mechanical properties of polylactic acid composites.</a> Industrial Crops & Products. 140, 111704(2019).</li>
<li>Sommerhuber, P. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Life+cycle+assessment+of+wood-plastic+composites%3A+Analysing+alternative+materials+and+identifying+an+environmental+sound+end-of-life+option%5BTitle%5D)+AND+%22Resources%2C+Conservation+and+Recycling%22%5BJournal%5D)">Life cycle assessment of wood-plastic composites: Analysing alternative materials and identifying an environmental sound end-of-life option.</a> Resources, Conservation and Recycling. 117, 235-248 (2017).</li>
<li>Hyvärinen, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+effect+of+the+use+of+construction+and+demolition+waste+on+the+mechanical+and+moisture+properties+of+a+wood-plastic+composite%5BTitle%5D)+AND+%22Composites+Structures%22%5BJournal%5D)">The effect of the use of construction and demolition waste on the mechanical and moisture properties of a wood-plastic composite.</a> Composites Structures. 210, 321-326 (2019).</li>
<li>Liikanen, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Construction+and+demolition+waste+as+a+raw+material+for+wood+polymer+composites+-+Assessment+of+environmental+impacts%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Cleaner+Production%22%5BJournal%5D)">Construction and demolition waste as a raw material for wood polymer composites - Assessment of environmental impacts.</a> Journal of Cleaner Production. 225, 716-727 (2019).</li>
<li>Väntsi, O., Kärki, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Environmental+assessment+of+recycled+mineral+wool+and+polypropylene+utilized+in+wood+polymer+composites%5BTitle%5D)+AND+%22Resources%2C+Conservation+and+Recycling%22%5BJournal%5D)">Environmental assessment of recycled mineral wool and polypropylene utilized in wood polymer composites.</a> Resources, Conservation and Recycling. 104, 38-48 (2015).</li>
<li>Geyer, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Production%2C+use+and+fate+of+all+plastics+ever+made%5BTitle%5D)+AND+%22Science+Advances%22%5BJournal%5D)">Production, use and fate of all plastics ever made.</a> Science Advances. 3, 1-5 (2017).</li>
<li>Global Plastic Recycling Market: Snapshot. Transparency Market Research. , Available from: 
 <a target="_blank" href="https://www.transparencymarketresearch.com/plastic-recycling-market.html">https://www.transparencymarketresearch.com/plastic-recycling-market.html</a> (2018).</li>
<li>Turku, I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Durability+of+wood+plastic+composites+manufactured+from+recycled+plastic%5BTitle%5D)+AND+%22Heliyon%22%5BJournal%5D)">Durability of wood plastic composites manufactured from recycled plastic.</a> Heliyon. 4, (2018).</li>
<li>Turku, I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Characterization+of+wood+plastic+composites+manufactured+from+recycled+plastic+blends%5BTitle%5D)+AND+%22Composite+Structures%22%5BJournal%5D)">Characterization of wood plastic composites manufactured from recycled plastic blends.</a> Composite Structures. 161, 469-476 (2017).</li>
<li>National Standards Authority of Ireland. CEN - EN 15534-1:2014 + A1:2017, Composites made from cellulose-based materials and thermoplastics (usually called wood-polymer composites (WPC) or natural fibre composites (NFC)) - Part 1: Test methods for characterisation of compounds and products. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22National+Standards+Authority+of+Ireland%22">National Standards Authority of Ireland</a>. , (2014).</li>
<li>International Organization for Standardization. EN 310:1993, Wood-based panels - Determination of modulus of elasticity in bending and of bending strength. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22International+Organization+for+Standardization%22">International Organization for Standardization</a>. , (1993).</li>
<li>International Organization for Standardization. EN ISO 527 2, Plastics - Determination of tensile properties - Part 2: Test conditions for moulding and extrusion plastics. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22International+Organization+for+Standardization%22">International Organization for Standardization</a>. , (2012).</li>
<li>International Organization for Standardization. EN ISO 179-1, Plastics - Determination of Charpy impact properties - Part 1: Non-instrumented impact test. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22International+Organization+for+Standardization%22">International Organization for Standardization</a>. , (2010).</li>
<li>International Organization for Standardization. EN ISO 291, Plastics - Standard atmospheres for conditioning and testing. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22International+Organization+for+Standardization%22">International Organization for Standardization</a>. , (2008).</li>
<li>Klyosov, A. A. Composition of Wood-Plastic Composite Deck Boards: Thermoplastic. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aKlyosov%2C+AA+%22Wood-plastic+composites%22">Wood-plastic composites</a>. Klyosov, A. A. , John Wiley & Sons, Inc. Hoboken, New Jersey. 50-74 (2007).</li>
<li>Martikka, O., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Improving+durability+of+wood-mixed+waste+plastic+composites+with+compatibilizers%5BTitle%5D)+AND+%22IOP+Conference+Series%3A+Materials+Science+and+Engineering%22%5BJournal%5D)">Improving durability of wood-mixed waste plastic composites with compatibilizers.</a> IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 490, 1-9 (2019).</li>
<li>Martikka, O., Kärki, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Promoting+recycling+of+mixed+waste+polymers+in+wood-polymer+composites+using+compatibilizers%5BTitle%5D)+AND+%22Recycling%22%5BJournal%5D)">Promoting recycling of mixed waste polymers in wood-polymer composites using compatibilizers.</a> Recycling. 4, (2019).</li>
<li>Keener, T. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Maleated+coupling+agents+for+natural+fibre+composites%5BTitle%5D)+AND+%22Composites%3A+Part+A%22%5BJournal%5D)">Maleated coupling agents for natural fibre composites.</a> Composites: Part A. 35, 357-362 (2004).</li>
<li>Sain, M., Pervaiz, M. Mechanical properties of wood-polymer composites. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aSain%2C+M+%22Wood-polymer+composites%22">Wood-polymer composites</a>. Oksman Niska, K., Sain, M. , Woodhead Publishing Limited. Cambridge, England. 101-117 (2008).</li>
<li>Rocha, D. B., Rosa, D. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Coupling+effect+of+starch+coated+fibers+for+recycled+polymer%2Fwood+composites%5BTitle%5D)+AND+%22Composites%3A+Part+B%22%5BJournal%5D)">Coupling effect of starch coated fibers for recycled polymer/wood composites.</a> Composites: Part B. 172, 1-8 (2019).</li>
<li>International Organization for Standardization. EN ISO 178:2010, Plastics - Determination of flexural properties. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22International+Organization+for+Standardization%22">International Organization for Standardization</a>. , (2010).</li>
<li>Klyosov, A. A. Flexural Strength (MOR) and Flexural Modulus (MOE) of Composite Materials and Profiles. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aKlyosov%2C+AA+%22Wood-plastic+composites%22">Wood-plastic composites</a>. Klyosov, A. A. , John Wiley & Sons, Inc. Hoboken, New Jersey. 225-318 (2007).</li>
</ol>

Projekt Circwaste-project otrzymuje wsparcie finansowe ze środków UE na produkcję swojego materiału. Poglądy odzwierciedlone w treści są całkowicie własne i Komisja Europejska nie ponosi odpowiedzialności za ich wykorzystanie.

Właściwości mechaniczne WPC odgrywają ważną rolę w podejmowaniu decyzji o przydatności tych produktów w różnych zastosowaniach. WPC składa się z trzech głównych składników: plastiku, drewna i dodatków. Właściwości mechaniczne kompozytów na bazie włókien zależą od długości użytego włókna, gdzie "długość włókna krytycznego" jest terminem używanym do wskazania wystarczającego wzmocnienia25. Oprócz właściwości składników, jakość surowców jest ważnym czynnikiem wpływającym na wydajność WPC. W tym badan...

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 obszarów2. W Unii Europejskiej (UE) ilość odpadów budowlanych i rozbiórkowych (CDW) wynosi około 25%–30% całkowitego wytwarzania odpadów3 i obejmuje cenne i znaczące surowce wtórne, takie jak tworzywa sztuczne. Bez zorganizowanej zbiórki i zagospodarowania tworzywa sztuczne mogą zanieczyszczać i niekorzystnie wpływać na ekosystemy. W 2016 roku na świecie wyprodukowano 242 miliony ton odpadów z tworzyw sztucznych1. Udział tworzyw sztucznych poddanych recyklingowi w Europie wyniósł tylko 31,1%4.
Niedobór zasobów stworzył potrzebę zmiany praktyk w kierunku gospodarki o obiegu zamkniętym, w której celem jest wykorzystanie odpadów jako źródła zasobów wtórnych i odzyskiwanie odpadów do ponownego wykorzystania. Wzrost gospodarczy i zminimalizowany wpływ na środowisko zostaną stworzone przez gospodarkę o obiegu zamkniętym, która jest popularną koncepcją w Europie. Komisja Europejska przyjęła Plan Działania Unii Europejskiej na rzecz gospodarki o obiegu zamkniętym, w którym określono cele i wskaźniki wkładu5.
Bardziej rygorystyczne przepisy i prawa dotyczące ochrony środowiska przyczyniają się do tego, że sektor budowlany wkłada więcej wysiłku w kwestie związane z gospodarką odpadami i recyklingiem materiałów. Na przykład Unia Europejska (UE) wyznaczyła cele w zakresie odzysku materiałów. Począwszy od roku 2020, wskaźnik odzysku materiału z bezpiecznych płyt budowlanych i remontowych powinien wynosić 70%6. Skład konstrukcji budowlanych i remontowych może się znacznie różnić w zależności od lokalizacji geograficznej, ale można zidentyfikować pewne wspólne cechy, w tym na przykład tworzywo sztuczne, które jest potencjalnym i cennym surowcem do produkcji kompozytów drewniano-polimerowych. Ponowne wykorzystanie tworzyw sztucznych jest konkretnym krokiem w kierunku gospodarki o obiegu zamkniętym, w której pierwotne polimery z tworzyw sztucznych są zastępowane polimerami pochodzącymi z recyklingu.
Materiały kompozytowe to system wielofazowy, składający się z materiału matrycy i fazy wzmacniającej. Kompozyt drewniano-polimerowy (WPC) zazwyczaj zawiera polimery jako matrycę, materiały drewniane jako zbrojenie oraz dodatki poprawiające przyczepność, takie jak środki sprzęgające i smary. WPC może być znany jako materiał przyjazny dla środowiska, ponieważ surowiec może pochodzić z materiałów odnawialnych, takich jak kwas polimlekowy (PLA) i drewno. Zgodnie z najnowszą innowacją7, dodatki WPC mogą być oparte na źródłach odnawialnych. Dodatkowo, źródłem surowca mogą być materiały pochodzące z recyklingu (nie pierwotne), które są ekologicznie i technicznie lepszą alternatywą8. Na przykład, naukowcy badali wytłaczany WPC, który zawiera CDW i odkryli, że właściwości kompozytów na bazie CDW były na akceptowalnym poziomie9. Wykorzystanie surowców pochodzących z recyklingu jako składnika WPC jest również dopuszczalne z punktu widzenia ochrony środowiska, co zostało udowodnione w kilku ocenach. Ogólnie rzecz biorąc, wykazano, że wykorzystanie CDW w produkcji WPC może zmniejszyć wpływ zarządzania CDW na środowisko10. Ponadto stwierdzono, że użycie tworzywa polipropylenowego (PP) pochodzącego z recyklingu w WPC może potencjalnie zmniejszyć globalne ocieplenie11.
Ilość dostępnych polimerów pochodzących z recyklingu wzrośnie w przyszłości. Światowa produkcja tworzyw sztucznych wzrosła średnio o około 9% rocznie i oczekuje się, że wzrost ten utrzyma się w przyszłości12. Najbardziej ogólnymi rodzajami polimerów tworzyw sztucznych są m.in. polipropylen (PP) i polietylen (PE). Udział w całkowitym popycie na PE i PP wynosił odpowiednio 29,8% i 19,3% w Europie w 2017 r4. Oczekuje się, że globalny rynek recyklingu tworzyw sztucznych będzie rósł w tempie 5,6% rocznie w latach 2018–202613. Jednym z głównych zastosowań, w których wykorzystywane są tworzywa sztuczne, jest budownictwo. Na przykład prawie 20% całkowitego popytu na tworzywa sztuczne w Europie było związane z zastosowaniami budowlanymi4. Z ekonomicznego punktu widzenia zastosowanie polimerów pochodzących z recyklingu w produkcji WPC jest ciekawą alternatywą, prowadzącą do produkcji materiałów o niskich kosztach. Wcześniejsze badania wykazały, że efekty fizyczne mają silniejszy wpływ na materiały wytłaczane wykonane z wtórnego tworzywa sztucznego w porównaniu z odpowiadającym im materiałem pierwotnym, ale właściwości zależą od źródła tworzywa sztucznego14. Jednak użycie plastiku pochodzącego z recyklingu zmniejsza wytrzymałość WPC ze względu na niższą kompatybilność15. Różnice między strukturami polimerów z tworzyw sztucznych powodują obawy związane z ponownym użyciem i recyklingiem, co przyczynia się do znaczenia sortowania tworzyw sztucznych na podstawie polimeru.
To badanie ma na celu ocenę wykorzystania tworzywa sztucznego z CDW jako surowca dla WPC. Frakcje polimerowe oceniane w badaniu to akrylonitryl-butadien-styren (ABS), polipropylen (PP) i polietylen (PE). Są one znane jako uniwersalne frakcje tworzyw sztucznych w CDW. Frakcje polimerowe są poddawane ogólnym procesom produkcyjnym, takim jak aglomeracja i wytłaczanie, i są testowane za pomocą uniwersalnych testów właściwości mechanicznych. Głównym celem badania jest odkrycie, jak zmieniłyby się właściwości WPC, gdyby polimery pochodzące z recyklingu zostały użyte jako surowiec w matrycy zamiast pierwotnych polimerów pierwotnych.
Na podstawie (lokalnego) centrum gospodarki odpadami (Etelä-Karjalan Jätehuolto Oy), pokazano, jak bogate w plastik jest CDW. Wykazano, że w zestawie znajduje się duża ilość tworzywa sztucznego i pokazano kilka przykładów polimerów z tworzywa sztucznego CDW. Naukowcy zebrali najbardziej odpowiednie polimery do dalszego przetwarzania, takie jak ABS, PP i PE. Pożądane polimery (PE, PP, ABS) zidentyfikowano za pomocą przenośnej spektroskopii bliskiej podczerwieni (NIR). Przedstawiono przykłady produktów WPC, w których zebrane tworzywa sztuczne mogą być wykorzystane jako surowiec. Wyjaśniono definicję kompozytu i jego zalety.

<table><tbody><tr><td>Aglomeracja</td><td>Plasmec</td><td>TRL100/FV/W</td><td>aparatura turbomieszalnika</td></tr><tr><td>Aglomeracja</td><td>Plasmec</td><td>RFV 200</td><td>aparatura chłodnicy</td></tr><tr><td>Ploter CNC</td><td>Recontech</td><td>F2 - 1325 C</td><td>Maszyna CNC</td></tr><tr><td>Komora stanu Komora</td><td>klimatyczna do testów stabilności</td><td>Memmert</td><td>HPP260</td></tr><tr><td>Środek sprzęgający</td><td>DuPont</td><td>Fusabond E226</td><td>komercyjny dodatek do środka sprzęgającego</td></tr><tr><td>Kruszarka 1 (kruszarka/rozdrabniacz</td>) <td>Untha</td><td>Untha LR 630</td><td>sito 10-20 mm</td></tr><tr><td>Kruszarka 2 (kruszarka wolnoobrotowa)</td><td>Shini</td><td>Shini SG-1635N-CE</td><td>sito 5 mm, granulator</td></tr><tr><td>Wytłaczarka</td><td>Weber</td><td>Weber CE 7.2</td><td>stożkowy przeciwbieżny dwuślimakowy</td></tr><tr><td>Smar</td><td>Struktol</td><td>TPW 113</td><td>komercyjny dodatek</td></tr> <tr>do smaru<td>Spektroskopia NIR</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>Thermo Scientific microPHAZIR PC</td><td></td></tr><tr><td>Materiał z recyklingu ABS z CDW</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Materiał z recyklingu PE z CDW</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Materiał z recyklingu PP z CDW</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Piła</td> formatowa <td>Altendorf</td><td>F-90</td><td>piła tarczowa / piła formatowa</td></tr><tr><td>Aparatura badawcza</td><td>Tester udarności</td> <td>Zwick</td><td>5102</td></tr><tr><td>Maszyna testująca</td><td>Zwick Roell</td><td>Z020</td><td>wszechstronna maszyna do testowania materiałów</td></tr><tr><td>Mączka drzewna (świerk) Materiał</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>WPC przykładowy materiał</td><td>Deska tarasowa</td> <td>UPM Profi</td><td></td></tr></tbody></table>

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

The Effect of Construction and Demolition Waste Plastic Fractions on Wood-Polymer Composite Properties

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.

Aby zbadać wpływ polimerów plastikowych z odpadów budowlanych i rozbiórkowych (CDW) na właściwości mechaniczne kompozytów drewno-plastik (WPC), przeanalizowano trzy różne rodzaje polimerów pełniących funkcję matrycy. Tabela 1 przedstawia skład materiałów, a Tabela 2 opisuje procesy wytwarzania. Materiał CDW-PP wymaga wyższej temperatury obróbki narzędzi, jednak odpowiadają temu niższe ciśnienia przetopu w porównaniu z pozostałymi materiałami (CDW-ABS i CDW-PE).
<p class="jove_content...

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.

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

Construction and demolition waste (CDW), including valuable materials such as plastics, have a remarkable influence on the waste sector. In order for ...

Gromadzenie odpadów znacznie wzrosło. Na przykład sektor budowlany jest znaczącym producentem odpadów. Musimy znaleźć praktyczny sposób na wykorzystanie tego cennego szczepu materiału profesjonalnego.Do odpadów budowlanych i rozbiórkowych zalicza się tworzywa sztuczne, cenny surowiec do produkcji kompozytów drewno-polimer. Ten plastik pochodzący z recyklingu może zostać zastąpiony polimerami drewnianymi, jeśli jest w stanie go odpowiednio zidentyfikować i przetworzyć. Aby zidentyfikować polimery w tworzywie sztucznym, należy skontaktować się z badanym polimerem za pomocą przenośnego narzędzia do spektroskopii w bliskiej podczerwieni w zakresie widma od 1600 do 2400 nanometrów i określić rodzaj polimeru na podstawie zmierzonego współczynnika odbicia.Użyj spektroskopowej krzywej identyfikacyjnej, aby przeanalizować wyniki laboratoryjne i posortować materiały między polimerami na podstawie wyników identyfikacji. Aby dokonać rozdrobnienia wybranych tworzyw sztucznych, należy umieścić zidentyfikowany i zebrany materiał w jednowałowym systemie rozdrabniania wyposażonym w kruszarkę, rozdrabniacz i rozdrabniać tworzywa sztuczne z niską prędkością i za pomocą pięciomilimetrowego ostrza. Gdy materiał jest jednorodny, zmierz ilość materiału dla kompozytów i przedstaw materiały w ich względnych ilościach tworzywa sztucznego, drewna, środka sprzęgającego i smaru.W przypadku obróbki materiału kompozytowego drewno-polimer z technologią wytłaczania, po obróbce rozdrobnienia należy wymieszać wszystkie składniki procesu w mieszalniku turbo i aparacie chłodzącym i aglomerować materiały w mieszalniku turbo, aż temperatura materiałów osiągnie 200 stopni Celsjusza. Ze względu na połączone działanie temperatury i tarcia, pod koniec zabiegu powstaną granulki. Pod koniec obróbki schładzaj materiały przez cztery do siedmiu minut w chłodniejszym aparacie przed usunięciem materiału z procesora i zebraniem aglomerowanego materiału.W panelu sterowania wytłaczarki ustaw średnią temperaturę lufy w zakresie od 167 do 181 stopni Celsjusza, a średnią temperaturę narzędzia w zakresie od 183 do 207 stopni Celsjusza. Temperaturę topnienia należy ustawić w zakresie od 164 do 177 stopni Celsjusza. A ciśnienie barwnika powinno wynosić od 3,7 do 5,9 megapaskala.W razie potrzeby dostosuj parametry. Ponieważ materiały pochodzące z recyklingu są niejednorodne, a proces ten wymaga profesjonalnej kontroli. I użyj stożkowej przeciwbieżnej wytłaczarki dwuślimakowej o wydajności materiału 15 kilogramów na godzinę, aby połączyć komponenty.Po procesie wytłaczania można wygenerować materiał profilowy kompozytu. Aby przygotować próbki do badania właściwości zginania, użyj piły formatowej, aby wyciąć próbki o wymiarach 800 na 50 na 20 milimetrów z wytłaczanych profili. Do testu właściwości rozciągania użyj komputerowych elementów sterujących numerycznych, aby ustawić wydajność materiału na kształt hantli i wyciąć próbki o wymiarach 150 na 20 na cztery milimetry z wytłaczanych materiałów.Aby przeciąć próbki testowe z wytłaczanych materiałów do testu wytrzymałości na uderzenia, użyj piły formatowej, aby pociąć próbki na kawałki o wymiarach 80 na 10 na cztery milimetry. Następnie umieść badany materiał w komorze o temperaturze 23 stopni Celsjusza i wilgotności względnej 50%, aż do osiągnięcia stałej masy. Aby przeprowadzić test wytrzymałości i modułu zginania dla każdej z 20 próbek, umieść próbkę do badania zginania w aparacie testowym na podporze dwóch punktów i kliknij przycisk start, aby przyłożyć obciążenie wstępne 15 niutonów i prędkość testową 10 milimetrów na minutę do środka próbki.Test zatrzyma się automatycznie po zarejestrowaniu wyniku. Usuń próbkę z narzędzi pomocniczych i umieść nową próbkę na narzędziach. Aby wykonać test wytrzymałości na rozciąganie i modułu sprężystości dla 20 obrabianych maszynowo próbek w kształcie hantli, umieść próbkę do próby rozciągania między narzędziami testowymi i przymocuj noematyczne zaciski, aby utrzymać próbkę w narzędziach podczas testu.Rozpocznij test z panelu sterowania komputera z obciążeniem wstępnym 10 niutonów i prędkością testową dwóch milimetrów na minutę, a następnie podłącz i przedłuż narzędzie do pomiaru natychmiast po rozpoczęciu testu. Na końcu reszty usuń próbkę testową i umieść nową próbkę na narzędziach. Aby przeprowadzić test wytrzymałości na uderzenia, umieść próbkę o wymiarach 10 na cztery milimetry między wspornikami testera udarności i zresetuj siłę.Następnie zwolnij młot udarowy przy sile uderzenia wynoszącej pięć centymetrów kilapond. Po zakończeniu wszystkich badań należy obliczyć średnią wartość dla każdego zestawu badanych próbek. W celu zbadania wpływu polimeru z tworzywa sztucznego z odpadów budowlanych i rozbiórkowych na właściwości mechaniczne kompozytów polimerowo-drzewnych, zbadano trzy różne typy polimerów jako matrycę przy użyciu trzech różnych parametrów przetwarzania.Najwyższe wartości wytrzymałości na zginanie osiągnięto przy użyciu materiału zawierającego polimer ABS z recyklingu w matrycy. i prawie identycznie wysoką jakość wytrzymałości osiągnięto w materiale, w którym w matrycy zastosowano polimer polietylenowy pochodzący z recyklingu. Najniższą wytrzymałość na zginanie osiągnięto przy użyciu materiału zawierającego polimer polipropylenowy z recyklingu w matrycy.Podobne wyniki zaobserwowano również dla modułu sprężystości przy zginaniu materiałów, który mierzono jednocześnie z właściwością wytrzymałościową. Przy czym materiały polietylenowe pochodzące z recyklingu wykazują znacznie niższą wartość modułu w porównaniu z wartością polimeru ABS pochodzącego z recyklingu. Materiały, w których użyto ABS i polietylenu pochodzącego z recyklingu, mają prawie zgodną wytrzymałość na rozciąganie.Natomiast najsłabszą wytrzymałość na rozciąganie osiągnięto w przypadku materiału zawierającego polimer polipropylenowy z recyklingu w matrycy. Podobne wyniki zaobserwowano w przypadku analizy modułu sprężystości przy rozciąganiu. Co więcej, wytrzymałość na uderzenia polimerów ABS i polipropylenu pochodzących z recyklingu była prawie taka sama.Jednak większą udarność osiągnięto dzięki polimerowi polietylenowemu pochodzącemu z recyklingu, który miał najlepszą właściwość udarności w tym badaniu. Ważne jest, aby upewnić się, że materiały są identyfikowane i sortowane przed przetwarzaniem oraz aby modelować prawidłowe proporcje materiałowe wszystkich materiałów przed etapami produkcji. Korzystając z tego protokołu, jak wykazano, można również zbadać kilka innych właściwości funkcjonalnych, takich jak odporność na wilgoć i wytrzymałość po cyklu.Jak wykazano, materiały odpadowe mogą być ponownie wykorzystane jako surowiec. W przyszłych badaniach nowe strumienie surowców powinny być oceniane, a ich właściwości powinny być testowane w nowych produktach.

the-effect-construction-demolition-waste-plastic-fractions-on-wood

Research

JoVE Journal

Environment

Środowisko

Folie z tworzywa sztucznego oznaczone jako "biodegradowalne" są dostępne na rynku do użytku rolniczego jako ściółki.  Uprawa roli stanowi atrakcyjną metodę utylizacji, ale degradacja w warunkach polowych jest słabo poznana.  Celem pracy było opracowanie metod izolacji rodzimych grzybów glebowych i bakterii, które kolonizują plastikowe folie ściółkowe po zakopaniu w polu.

Izolacja rodzimych mikroorganizmów glebowych z potencjałem do rozkładania biodegradowalnych folii ściółkowych z tworzyw sztucznych stosowanych w rolnictwie

Prezentujemy nowatorską metodę produkcji sztywnych i wytrzymałych krótkich preform z włókien naturalnych przy użyciu procesu produkcji papieru. Celuloza bakteryjna działa jednocześnie jako spoiwo dla luźnych włókien i zapewnia sztywność preformom włókien. Preformy te mogą być nasączane żywicą w celu uzyskania prawdziwie zielonych, hierarchicznych kompozytów.

Produkcja wytrzymałych pform z włókien naturalnych wykorzystujących celulozę bakteryjną jako spoiwo

Delitynizowane zagęszczone drewno stanowi nowy, obiecujący, lekki, wysokowydajny i pochodzenia biologicznego materiał o dużym potencjale, aby w przyszłości częściowo zastąpić kompozyty wzmocnione włóknem naturalnym lub włóknem szklanym. Przedstawiamy tutaj dwie wszechstronne ścieżki produkcji i pokazujemy możliwość tworzenia złożonych części kompozytowych.

Wytwarzanie i projektowanie wysokowydajnych kompozytów drewnopochodnych

Przykład podejścia opartego na zamkniętej pętli w kierunku gospodarki materiałowej o obiegu zamkniętym jest opisany tutaj. Przedstawiono cały zrównoważony cykl, w którym półaromatyczne poliestry pochodzenia biologicznego są projektowane poprzez polimeryzację, depolimeryzację, a następnie repolimeryzację z niewielkimi zmianami w ich wydajności lub właściwościach końcowych.

Zaprojektowany do recyklingu molekularnego: półaromatyczny polimer pochodzenia biologicznego na bazie ligniny

Opracowano wszechstronny proces wytłaczania dwuślimakowego, który zapewnia efektywną termo-mechano-chemiczną obróbkę wstępną biomasy lignocelulozowej, co prowadzi do zwiększenia średniego współczynnika proporcji włókien. Naturalne spoiwo może być również dodawane w sposób ciągły po rafinacji włókien, co prowadzi do powstania płyt pilśniowych pochodzenia biologicznego o ulepszonych właściwościach mechanicznych po prasowaniu na gorąco otrzymanego materiału wytłaczanego.

Proces wytłaczania dwuślimakowego do produkcji odnawialnych płyt pilśniowych

Pokazujemy powstawanie i charakterystykę wymiarową mikro- i nanoplastików (odpowiednio MP i NPs) za pomocą stopniowego procesu mechanicznego mielenia, mielenia i analizy obrazowej.

Formowanie mikro- i nanoplastików z rolniczych folii z tworzyw sztucznych do zatrudnienia w badaniach podstawowych

Ten artykuł opisuje proces produkcji laminatów kompozytowych z matrycą polimerową wzmocnioną włóknami, uzyskanych metodą mokrego ręcznego układania/worka próżniowego.

Pomiar właściwości mechanicznych polimerowych laminatów kompozytowych wzmocnionych włóknem szklanym otrzymanych w różnych procesach produkcyjnych

Przedstawiamy tutaj zoptymalizowaną metodologię produkcji kompozytów na bazie grzybni (MBC) z petrochemikaliów i materiałów zanieczyszczających do zastosowań termoizolacyjnych. Aby stać się neutralnym dwutlenkiem węgla i zrównoważonym, rozwiązaniem mogą być materiały biobazowane i kompostowalne, takie jak biokompozyt grzybni. Aby ustalić, czy spełniają standardy konstrukcyjne, przeprowadzono kilka eksperymentów.

Produkcja i testowanie zachowania wilgoci oraz właściwości termicznych słomy rzepakowej i żywicy Ganoderma Mycelium Bio-Composites

Badanie opisuje metodę piany z użyciem dwutlenku węgla nadkrytyczną do produkcji pian poliesterowych z włókna węglowego i bambusa (butylen-adypinat-ko-tereftalan).

Przygotowanie pien poliestrowych z włókna węglowego i bambusa (butylen-adipian-ko-terereftalan) poprzez piankę z dwutlenkiem węgla nadkrytyczną

Pokazano chronoamperometryczny wzrost anodowych elektroaktywnych biofilmów mikrobiologicznych w reaktorze z zasilaniem przy użyciu układu trzech elektrod, kontrolowanego przez potencjostat. Zewnątrzkomórkowy transfer elektronów charakteryzuje się za pomocą woltamperometrii cyklicznej w obecności donora elektronów i pod nieobecność donora elektronów. Pokazano analizę danych fundamentalnych.

Elektroaktywne biofilmy mikrobiologiczne pochodzące ze ścieków: wzrost, utrzymanie i podstawowa charakterystyka

Poznaj metodę identyfikacji i przetwarzania tworzyw sztucznych z odpadów budowlanych w kompozyty drewniano-polimerowe. Protokół obejmuje spektroskopię w bliskiej podczerwieni, aglomerację oraz ekstruzję.

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

Przeglądaj więcej filmów