O efeito das frações plásticas de resíduos de construção e demolição em propriedades compostas de polímeros de madeira

Resumo

Os fluxos de materiais secundários têm sido mostrados para incluir matérias-primas potenciais para a produção. Apresentado aqui é um protocolo no qual se identifica resíduos plásticos cdw como matéria-prima, seguido por várias etapas de processamento (aglomeração, extrusão). Como resultado, foi produzido um material composto e analisadas propriedades mecânicas.

Resumo

Os resíduos de construção e demolição (CDW), incluindo materiais valiosos como plásticos, têm uma influência notável no setor de resíduos. Para que os materiais plásticos sejam reutilizados, devem ser identificados e separados de acordo com a composição do polímero. Neste estudo, a identificação desses materiais foi realizada utilizando-se espectroscopia quase infravermelha (NIR), que identificou material com base em suas propriedades físico-químicas. As vantagens do método NIR são um baixo impacto ambiental e uma medição rápida (dentro de alguns segundos) na faixa espectral de 1600-2400 nm sem preparação especial da amostra. As limitações incluem sua incapacidade de analisar materiais escuros. Os polímeros identificados foram utilizados como um componente para composto de polímero de madeira (WPC) que consiste em uma matriz de polímeros, enchimentos de baixo custo e aditivos. Os componentes foram primeiro compostos com um aparelho de aglomeração, seguido pela produção por extrusão. No processo de aglomeração, o objetivo foi compor todos os materiais para produzir materiais distribuídos uniformemente e granulados como pelotas. Durante o processo de aglomeração, o polímero (matriz) foi derretido e os enchimentos e outros aditivos foram então misturados no polímero derretido, estando pronto para o processo de extrusão. No método de extrusão, as forças de calor e corte foram aplicadas a um material dentro do barril de uma extrusora cônica contra-rotativa do tipo de parafuso duplo, o que reduz o risco de queima dos materiais e menor mistura de tesoura. A mistura aquecida e desarquivada foi então transmitida através de um dado para dar ao produto a forma desejada. O protocolo acima descrito comprovou o potencial de reutilização dos materiais CDW. As propriedades funcionais devem ser verificadas de acordo com os testes padronizados, como testes flexurais, tração e resistência ao impacto para o material.

Introdução

A geração global de resíduos cresceu significativamente ao longo da história e prevê-se que aumente em dezenas de percentuais no futuro, a menos que medidas sejam tomadas¹. Em particular, os países de alta renda geraram mais de um terço do lixo mundial, embora respondam por apenas 16% da população global¹. O setor da construção civil é um importante produtor desse resíduo devido à rápida urbanização e ao crescimento populacional. Segundo estimativas, aproximadamente um terço dos resíduos sólidos globais é formado por projetos de construção e demolição; no entanto, os valores exatos de diferentes áreas estão faltando

Protocolo

1. Identificação e pré-tratamento

1. Identifique polímeros em plástico com a ferramenta portátil de espectroscopia quase infravermelha (NIR) na faixa espectral de 1600-2400 nm. Entre em contato com o polímero com a ferramenta espectroscopia e determine o polímero pela reflectância medida.
   1. De acordo com a curva de identificação da espectroscopia, analise os resultados da identificação da tela em laboratório.
2. Com base no resultado de identificação, classifique materiais entre os polímeros e meça seus respectivos pesos.
   NOTA: O material foi classificado e ponderado de acordo com os resultados de identificação medidos. Os polímeros....

Resultados

Para investigar o efeito do polímero plástico CDW nas propriedades mecânicas do WPC, foram estudados três tipos diferentes de polímeros como matriz. A Tabela 1 apresenta a composição dos materiais e a Tabela 2 relata os processos de fabricação. O material do CDW-PP requer uma temperatura de tratamento mais elevada para as ferramentas, mas, correspondentemente, a pressão de derretimento foi menor em comparação com os outros materiais (CDW-ABS e CDW-PE).

Discussão

As propriedades mecânicas do WPC desempenham um papel importante na decisão da adequação desses produtos em diversas aplicações. O WPC consiste em três ingredientes principais: plástico, madeira e aditivos. As propriedades mecânicas dos compósitos à base de fibra dependem do comprimento da fibra utilizada, onde "comprimento crítico da fibra" é o termo usado para indicar reforço suficiente²⁵. Além das propriedades dos ingredientes, a qualidade das matérias-primas é o fator importante para o desempe.......

Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo

Nome	Empresa	Número de catálogo	Comentários
Aglomeração	Plasmec	TRL100/FV/W	aparelho de turbomixer
Aglomeração	Plasmec	RFV 200	aparelho de
refrigerador CNC router	Recontech	F2 - 1325 C	Máquina CNC
Condição câmara	Memmert	HPP260	câmara de clima constante
Agente de acoplamento	DuPont	Fusabond E226	aditivo de agente de acoplamento comercial
Triturador 1 (triturador / triturador)	Untha	Untha LR 630	Peneira de 10-20 mm
Triturador 2 (triturador de baixa velocidade)	Shini	Shini SG-1635N-CE	Peneira de 5 mm, granulador
Extrusora	Weber	Weber CE 7.2	cônico contra-rotativo duplo parafuso
Lubrificante	Struktol	TPW 113	aditivo
Espectroscopia NIR	Thermo Fisher Scientific	Thermo Scientific microPHAZIR PC
Material reciclado ABS da CDW
Material reciclado PE da CDW
Material reciclado PP da CDW
Serra de mesa deslizante	Altendorf	F-90	serra circular/serra de mesa deslizante
Aparelho de teste
Máquina de teste	Zwick Roell	Z020	de teste de materiais de linha completa
Farinha de madeira (abeto) material
WPC exemplo de material	UPM Profi		Placa de deck

lubrificante comercial de teste de impacto máquina