L'accumulo di rifiuti è cresciuto in modo significativo. Ad esempio, il settore delle costruzioni è un importante produttore di rifiuti. Dobbiamo trovare un modo pratico per sfruttare questo prezioso ceppo pro materiale.
I rifiuti di costruzione e demolizione includono plastica, materia prima preziosa per compositi legno-polimeri. Questa plastica riciclata può essere sostituita con polimeri di legno se è in grado di essere correttamente identificata e lavorata. Per identificare i polimeri in plastica contattare il polimero di interesse con uno strumento portatile di spettroscopia vicino all'infrarosso nell'intervallo spettrale da 1600 a 2400 nanometri e determinare il tipo di polimero in base alla riflettanza misurata.
Utilizzare la curva di identificazione della spettroscopia per analizzare i risultati di laboratorio e ordinare i materiali tra i polimeri in base ai risultati identificativi. Per eseguire la riduzione delle dimensioni per i materiali plastici selezionati posizionare il materiale identificato e raccolto in un unico sistema di triturazione dell'albero dotato di un apparato trituratore frantoio e schiacciare i materiali plastici a bassa velocità e con uno shiv di cinque millimetri. Quando il materiale è omogeneo misurare le quantità di materiale per i compositi e presentare i materiali nelle loro quantità relative di plastica, legno, agente di accoppiamento e lubrificante.
Per la lavorazione del materiale composito legno-polimero con tecnologia di estrusione, dopo la riduzione delle dimensioni il trattamento mescola tutti i componenti del processo in un miscelatore turbo e un apparato più freddo e agglomera i materiali nel miscelatore turbo fino a quando la temperatura dei materiali raggiunge i 200 gradi Celsius. A causa degli effetti combinati della temperatura e dei materiali del granulo di attrito si formeranno alla fine del trattamento. Al termine del trattamento raffreddare i materiali per quattro o sette minuti in un apparecchio più freddo prima di evacuare il materiale dal processore e raccogliere il materiale agglomerato.
Nel pannello di controllo della macchina per l'estrusione impostare la temperatura media della canna tra 167 e 181 Celsius e le temperature medie dell'utensile tra 183 e 207 gradi Celsius. La temperatura di fusione deve essere impostata tra 164 e 177 gradi celsius. E le pressioni del colorante dovrebbero essere tra 3,7 e 5,9 megapascal.
Regolare i parametri in base alle esigenze. Poiché il materiale riciclato è eterogeneo e il processo richiede un controllo professionale. E utilizzare un contatore conico che ruota l'estrusore a doppia vite con un'uscita di materiale di 15 chilogrammi all'ora per compound i componenti.
Dopo il processo di estrusione è possibile generare il materiale del profilo del composito. Per preparare i campioni per un test di proprietà flessiva utilizzare una sega da tavolo scorrevole per tagliare 800 per 50 per 20 campioni millimetri dai profili estrusi. Per un test della proprietà di trazione utilizzare i controlli numerici computer per impostare le prestazioni del materiale su una forma manubrio e tagliare 150 per 20 per quattro campioni millimetri dai materiali estrusi.
Per vedere campioni di prova dei materiali estrusi per una prova di resistenza all'impatto utilizzare la sega da tavolo scorrevole per tagliare i campioni in pezzi da 80 per 10 per quattro millimetri. Quindi posizionare il materiale di prova in una camera di condizione di umidità relativa di 23 gradi celsius e 50% fino a raggiungere una massa costante. Per eseguire una prova di resistenza flessione e modulo per ciascuno dei 20 campioni posizionare un campione di prova flessivo nell'apparato di prova a supporto di due punti e fare clic sul test per iniziare ad applicare un precarico di 15 newton e una velocità di prova di 10 millimetri al minuto al centro del campione.
Il test si fermerà automaticamente dopo aver registrato il risultato. Rimuovere l'esempio dagli strumenti di supporto e inserire un nuovo campione negli strumenti. Per eseguire una prova di resistenza alla trazione e modulo per 20 campioni lavorati a forma di manubrio, impostare il campione di prova di trazione tra gli utensili di prova e attaccare morsetti noematici per mantenere il campione negli utensili durante la prova.
Avviare il test dal pannello di controllo del computer con un precarico di 10 newton e una velocità di prova di due millimetri al minuto e collegare e prolungare l'utensile del misuratore immediatamente dopo l'inizio del test. Alla fine del resto rimuovere l'esempio di test e impostare un nuovo campione sugli strumenti. Per eseguire un test di resistenza all'impatto, posizionare un campione di 10 per quattro millimetri tra i supporti di un tester di impatto e ripristinare la forza.
Quindi rilasciare il martello d'impatto con una forza d'impatto di cinque centimetri di kilapond. Una volta completate tutte le prove, calcolare il valore medio per ogni serie di campioni testati. Per studiare gli effetti del polimero plastico di waster di costruzione e demolizione sulle proprietà meccaniche dei compositi polimerici di legno sono stati studiati tre diversi tipi di polimeri come matrice utilizzando tre diversi parametri di lavorazione.
I più alti valori di resistenza flessione sono stati raggiunti con il materiale contenente un polimero ABS riciclato in una matrice. e quasi congruente alta resistenza è stata raggiunta nel materiale in cui il polimero di polietilene riciclato è stato utilizzato in una matrice. I più bassi punti di forza flessione sono stati raggiunti con il materiale contenente un polimero di polipropilene riciclato in una matrice.
Risultati simili si osservano anche per il modulo flessurale dei materiali che è stato misurato contemporaneamente alla proprietà di resistenza. Con i materiali in polietilene riciclati che presentano un valore del modulo significativamente inferiore rispetto al valore del polimero ABS riciclato. I materiali che utilizzavano ABS riciclato e polietilene hanno una resistenza alla trazione quasi congruente.
Mentre la resistenza alla trazione più debole è stata raggiunta con il materiale contenente un polimero di polipropilene riciclato in una matrice. Risultati simili sono stati osservati per l'analisi del modulo di trazione. Inoltre, i punti di forza dell'impatto dei polimeri riciclati in ABS e polipropilene erano quasi gli stessi.
Ma una maggiore resistenza all'impatto è stata ottenuta con il polimero di polietilene riciclato che ha avuto la migliore proprietà di resistenza all'impatto in questo studio. È importante assicurarsi che i materiali vengano identificati e ordinati prima della lavorazione e modellare il corretto rapporto tra materiali di tutti i materiali prima delle fasi di produzione. Utilizzando questo protocollo come dimostrato si possono anche esaminare diverse altre proprietà funzionali come la resistenza all'umidità e la resistenza dopo il ciclo.
Come dimostrato, i materiali di scarto possono essere riutilizzati come materia prima. Negli studi futuri, dovrebbe essere valutato il flusso di nuove materie prime e le loro proprietà dovrebbero essere testate in nuovi prodotti.
