Name: the effect of construction and demolition waste plastic fractions on wood-polymer composite properties
Uploaded: 2020-06-07T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about The Effect of Construction and Demolition Waste Plastic Fractions on Wood-Polymer Composite Properties at JoVE.com

Os autores reconhecem o apoio da plataforma de pesquisa LUT RESOURCE (Resource efficient production processes and value chains) coordenada pela LUT University e pelo Life IP on waste — Towards a Circular Economy in Finland (LIFE-IP CIRCWASTE-FINLAND) (LIFE 15 IPE FI 004). O financiamento para o projeto foi recebido do programa UE Life Integrated, empresas e cidades.

1. Identificação e pré-tratamento
<ol><li>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.<ol>
<li>De acordo com a curva de identificação da espectroscopia, analise os resultados da identificação da tela em laboratório.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Com base no resultado de identificação, classifique materiais...

<ol>
	<li>The World Bank. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=What+a+Waste+2.0:+A+Global+Snapshot+of+Solid+Waste+Management+to+2050.">What a Waste 2.0: A Global Snapshot of Solid Waste Management to 2050.</a> International Bank for Reconstruction and Development/The World Bank. , (2018).</li><li>Llatas, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+model+for+quantifying+construction+waste+in+projects+according+to+the+European+waste+list.">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). <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=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.">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> European Commission (EC). , (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&amp;from=EN">https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/PDF/?uri=CELEX:32008L0098&amp;from=EN</a> (2008)</li><li>Anugwom, I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lignin+as+a+functional+additive+in+a+biocomposite:+Influence+on+mechanical+properties+of+polylactic+acid+composites.">Lignin as a functional additive in a biocomposite: Influence on mechanical properties of polylactic acid composites.</a> Industrial Crops &amp; Products. 140, 111704 (2019).</li><li>Sommerhuber, P. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Life+cycle+assessment+of+wood-plastic+composites:+Analysing+alternative+materials+and+identifying+an+environmental+sound+end-of-life+option.">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>Hyv&#228;rinen, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effect+of+the+use+of+construction+and+demolition+waste+on+the+mechanical+and+moisture+properties+of+a+wood-plastic+composite.">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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Construction+and+demolition+waste+as+a+raw+material+for+wood+polymer+composites+-+Assessment+of+environmental+impacts.">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>V&#228;ntsi, O., K&#228;rki, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Environmental+assessment+of+recycled+mineral+wool+and+polypropylene+utilized+in+wood+polymer+composites.">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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Production,+use+and+fate+of+all+plastics+ever+made.">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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Durability+of+wood+plastic+composites+manufactured+from+recycled+plastic.">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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterization+of+wood+plastic+composites+manufactured+from+recycled+plastic+blends.">Characterization of wood plastic composites manufactured from recycled plastic blends.</a> Composite Structures. 161, 469-476 (2017).</li><li>National Standards Authority of Ireland. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=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.">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> National Standards Authority of Ireland. , (2014).</li><li>International Organization for Standardization. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=EN+310:1993,+Wood-based+panels+-+Determination+of+modulus+of+elasticity+in+bending+and+of+bending+strength.">EN 310:1993, Wood-based panels - Determination of modulus of elasticity in bending and of bending strength.</a> International Organization for Standardization. , (1993).</li><li>International Organization for Standardization. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=EN+ISO+527+2,+Plastics+-+Determination+of+tensile+properties+-+Part+2:+Test+conditions+for+moulding+and+extrusion+plastics.">EN ISO 527 2, Plastics - Determination of tensile properties - Part 2: Test conditions for moulding and extrusion plastics.</a> International Organization for Standardization. , (2012).</li><li>International Organization for Standardization. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=EN+ISO+179-1,+Plastics+-+Determination+of+Charpy+impact+properties+-+Part+1:+Non-instrumented+impact+test.">EN ISO 179-1, Plastics - Determination of Charpy impact properties - Part 1: Non-instrumented impact test.</a> International Organization for Standardization. , (2010).</li><li>International Organization for Standardization. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=EN+ISO+291,+Plastics+-+Standard+atmospheres+for+conditioning+and+testing.">EN ISO 291, Plastics - Standard atmospheres for conditioning and testing.</a> International Organization for Standardization. , (2008).</li><li>Klyosov, A. A., Klyosov, A. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Composition+of+Wood-Plastic+Composite+Deck+Boards:+Thermoplastic.">Composition of Wood-Plastic Composite Deck Boards: Thermoplastic.</a> Wood-plastic composites. , 50-74 (2007).</li><li>Martikka, O., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Improving+durability+of+wood-mixed+waste+plastic+composites+with+compatibilizers.">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., K&#228;rki, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Promoting+recycling+of+mixed+waste+polymers+in+wood-polymer+composites+using+compatibilizers.">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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Maleated+coupling+agents+for+natural+fibre+composites.">Maleated coupling agents for natural fibre composites.</a> Composites: Part A. 35, 357-362 (2004).</li><li>Sain, M., Pervaiz, M., Oksman Niska, K., Sain, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanical+properties+of+wood-polymer+composites.">Mechanical properties of wood-polymer composites.</a> Wood-polymer composites. , 101-117 (2008).</li><li>Rocha, D. B., Rosa, D. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Coupling+effect+of+starch+coated+fibers+for+recycled+polymer/wood+composites.">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. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=EN+ISO+178:2010,+Plastics+-+Determination+of+flexural+properties.">EN ISO 178:2010, Plastics - Determination of flexural properties.</a> International Organization for Standardization. , (2010).</li><li>Klyosov, A. A., Klyosov, A. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Flexural+Strength+(MOR)+and+Flexural+Modulus+(MOE)+of+Composite+Materials+and+Profiles.">Flexural Strength (MOR) and Flexural Modulus (MOE) of Composite Materials and Profiles.</a> Wood-plastic composites. , 225-318 (2007).</li></ol>

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 importan...

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 faltando2. Na União Europeia (UE), a quantidade de resíduos de construção e demolição (CDW) é de aproximadamente 25%-30% da geração total de resíduos3, e inclui matérias-primas secundárias valiosas e significativas, como o plástico. Sem coleta e gestão organizadas, o plástico pode contaminar e influenciar negativamente os ecossistemas. Em 2016, foram geradas 242 milhões de toneladas de resíduos plásticos no mundo1. A participação do plástico reciclado na Europa foi de apenas 31,1%4.
A escassez de recursos criou a necessidade de mudar as práticas em direção a uma economia circular, na qual os objetivos são utilizar o desperdício como fonte de recursos secundários e recuperar resíduos para reutilização. O crescimento econômico e os impactos ambientais minimizados serão criados pela economia circular, que é um conceito popular na Europa. A Comissão Europeia aprovou um Plano de Ação da União Europeia para uma economia circular, que estabeleceu metas e indicadores de contribuições5.
Regulamentações e leis ambientais mais rígidas estão contribuindo para que o setor da construção se esforce mais em questões de gestão de resíduos e reciclagem de materiais. Por exemplo, a União Europeia (UE) estabeleceu metas para a recuperação de materiais. A partir do ano de 2020, a taxa de recuperação de materiais de CDW não perigosa deve ser de 70%6. A composição do CDW pode variar amplamente entre os locais geográficos, mas algumas características comuns podem ser identificadas, incluindo, por exemplo, plástico que é uma matéria-prima potencial e valiosa para compósitos de madeira-polímero. A reutilização do plástico é um passo concreto em direção a uma economia circular na qual polímeros plásticos virgens são substituídos por polímeros reciclados.
Materiais compostos são um sistema multi-fase, consistindo em um material matricial e fase de reforço. O composto de polímero de madeira (WPC) normalmente contém polímeros como matriz, materiais de madeira como reforço e aditivos para melhorar a adesão, como agentes de acoplamento e lubrificantes. O WPC pode ser conhecido como um material ambientalmente amigável porque a matéria-prima pode ser proveniente de materiais renováveis, como ácido polilático (PLA) e madeira. De acordo com a última inovação7,os aditivos do WPC podem ser baseados em fontes renováveis. Além disso, a fonte da matéria-prima pode ser reciclada (não virgem), que é uma alternativa ecologicamente e tecnicamente superior8. Por exemplo, pesquisadores estudaram o WPC extrudado que contém CDW, e descobriram que as propriedades dos compósitos baseados em CDW estavam em um nível aceitável9. A utilização de matérias-primas recicladas como componente para o WPC também é aceitável a partir do aspecto ambiental, como comprovado por diversas avaliações. No geral, foi demonstrado que a utilização da CDW na produção de WPC pode diminuir as influências ambientais da gestão de CDW10. Além disso, verificou-se que o uso de plástico de polipropileno reciclado (PP) no WPC tem o potencial de reduzir o aquecimento global11.
A quantidade de polímeros reciclados disponíveis aumentará no futuro. A produção global de plástico aumentou aproximadamente 9% ao ano, em média, e espera-se que esse incremento continue no futuro12. Os tipos mais gerais de polímeros plásticos são, entre outros, polipropileno (PP) e polietileno (PE). As ações da demanda total por PE e PP foram de 29,8% e 19,3%, respectivamente, na Europa em 20174. Espera-se que o mercado global de reciclagem de plástico cresça a uma taxa de crescimento anual de 5,6% no período 2018-202613. Uma das principais aplicações em que os plásticos são utilizados é a construção e construção. Por exemplo, quase 20% da demanda total por plástico europeu estava associada a aplicações de construção e construção4. Do ponto de vista econômico, o uso de polímeros reciclados na fabricação de WPC é uma alternativa interessante, levando à produção de materiais de baixo custo. Pesquisas anteriores mostraram que os efeitos físicos têm uma influência mais forte sobre materiais extrudados feitos de plástico secundário em comparação com o material virgem correspondente, mas as propriedades dependem da fonte plástica14. No entanto, o uso de plástico reciclado diminui a força do WPC devido à menorcompatibilidade 15. A variação entre as estruturas dos polímeros plásticos causa preocupações com o reuso e a reciclagem, que contribuem para a importância da triagem plástica com base no polímero.
Este estudo pretende avaliar a utilização de material plástico da CDW como matéria-prima para o WPC. As frações de polímeros avaliadas no estudo são acrilonitrilo butadieno estileno (ABS), polipropileno (PP) e polietileno (PE). Estas são conhecidas como frações de plástico universais dentro do CDW. As frações de polímeros são tratadas com processos gerais de fabricação, como aglomeração e extrusão, e são testadas com testes universais de propriedade mecânica. O objetivo principal do estudo é descobrir como as propriedades do WPC alterariam se os polímeros reciclados fossem usados como matéria-prima na matriz em vez de polímeros virgens primários.
Com base no centro de gerenciamento de resíduos (local) (Etelä-Karjalan Jätehuolto Oy), foi mostrado como a CDW rica em plástico é armazenada. Foi demonstrado que uma grande quantidade de material plástico está incluído e alguns exemplos de polímeros plásticos CDW foram mostrados. Os pesquisadores coletaram os polímeros mais adequados para posterior processamento, como ABS, PP e PE. Os polímeros desejados (PE, PP, ABS) foram identificados utilizando espectroscopia portátil perto do infravermelho (NIR). Foram apresentados exemplos de produtos WPC nos quais os materiais plásticos coletados poderiam ser utilizados como matéria-prima. A definição do composto e suas vantagens foram explicadas.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Agglomeration</td>
			<td>Plasmec</td>
			<td>TRL100/FV/W</td>
			<td>apparatus of turbomixer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Agglomeration</td>
			<td>Plasmec</td>
			<td>RFV 200</td>
			<td>apparatus of cooler</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CNC router</td>
			<td>Recontech</td>
			<td>F2 - 1325 C</td>
			<td>CNC machine</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Condition chamber</td>
			<td>Memmert</td>
			<td>HPP260</td>
			<td>constant climate chamber</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Coupling agent</td>
			<td>DuPont</td>
			<td>Fusabond E226</td>
			<td>commercial coupling agent additive</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Crusher 1 (crusher/shredder )</td>
			<td>Untha</td>
			<td>Untha LR 630</td>
			<td>10-20 mm sieve</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Crusher 2 (low-speed crusher)</td>
			<td>Shini</td>
			<td>Shini SG-1635N-CE</td>
			<td>5 mm sieve, granulator</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Extruder</td>
			<td>Weber</td>
			<td>Weber CE 7.2</td>
			<td>conical counter-rotating twin-screw</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lubricant</td>
			<td>Struktol</td>
			<td>TPW 113</td>
			<td>commercial lubricant additive</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NIR spectroscopy</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>Thermo Scientific microPHAZIR PC</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Recycled material ABS from CDW</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Recycled material PE from CDW</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Recycled material PP from CDW</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sliding table saw</td>
			<td>Altendorf</td>
			<td>F-90</td>
			<td>circular saw/sliding table saw</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Testing apparatus</td>
			<td>Zwick</td>
			<td>5102</td>
			<td>impact tester</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Testing machine</td>
			<td>Zwick Roell</td>
			<td>Z020</td>
			<td>allround-line materials testing machine</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Wood flour (Spruce) material</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>WPC example material</td>
			<td>UPM Profi</td>
			<td></td>
			<td>Decking board</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

the effect of construction and demolition waste plastic fractions on wood-polymer composite properties

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.

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).
<p class="jove_cont...

Watch this Scientific Journal Video about The Effect of Construction and Demolition Waste Plastic Fractions on Wood-Polymer Composite Properties at JoVE.com

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

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.

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

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

O acúmulo de resíduos cresceu significativamente. Por exemplo, o setor da construção civil é um importante produtor de resíduos. Temos que encontrar uma maneira prática de explorar essa valiosa variedade de materiais profissionais.Os resíduos de construção e demolição incluem plástico, matéria-prima valiosa para compósitos de madeira-polímero. Este plástico reciclado pode ser substituído por polímeros de madeira se for capaz de ser devidamente identificado e processado. Para identificar polímeros em plástico, entre em contato com o polímero de interesse com uma ferramenta portátil de espectroscopia infravermelha próxima à infravermelha na faixa espectral de 1600 a 2400 nanômetros e determine o tipo de polímero pela reflectância medida.Utilize a curva de identificação de espectroscopia para analisar os resultados laboratoriais e classificar os materiais entre os polímeros com base nos resultados de identificação. Para realizar a redução de tamanho para os materiais plásticos selecionados coloque o material identificado e coletado em um único sistema de trituração de eixo equipado com um aparelho de triturador de triturador e esmague os materiais plásticos em uma queda de baixa velocidade e com uma faca de cinco milímetros. Quando o material é homogêneo, meça as quantidades materiais para os compósitos e apresente os materiais em suas quantidades relativas de plástico, madeira, agente de acoplamento e lubrificante.Para processamento de material composto de polímero de madeira com tecnologia de extrusão, após tratamento de redução de tamanho misture todos os componentes do processo em um mixer turbo e aparelho mais frio e agglomerar os materiais na batedeira turbo até que a temperatura dos materiais atinja 200 graus Celsius. Devido aos efeitos combinados dos materiais de temperatura e grânulo de atrito serão formados no final do tratamento. No final do tratamento esfrie os materiais por quatro a sete minutos em um aparelho refrigerador antes de evacuar o material do processador e coletar o material aglomerado.No painel de controle da máquina de extrusão, a temperatura média do barril entre 167 e 181 Celsius e as temperaturas médias da ferramenta entre 183 e 207 graus Celsius. A temperatura de derretimento deve ser definida entre 164 e 177 graus celsius. E as pressões de corante devem ser entre 3,7 e 5,9 megapascals.Ajuste os parâmetros conforme necessário. Como o material reciclado é heterogêneo e o processo requer controle profissional. E use um contador cônico girando extrusor de parafuso duplo com uma saída de material de 15 kg por hora para compor os componentes.Após o processo de extrusão, o material de perfil do composto pode ser gerado. Para preparar amostras para um teste de propriedade flexural use uma serra de mesa deslizante para cortar 800 por 50 por 20 milímetros amostras dos perfis extrudados. Para um teste de propriedade de tração, use os controles numéricos do computador para definir o material em forma de haltere e cortar 150 por 20 por quatro milímetros amostras dos materiais extrudados.Para serrar amostras de teste dos materiais extrudados para um teste de força de impacto use a tabela deslizante viu cortar as amostras em 80 por 10 por quatro milímetros pedaços. Em seguida, coloque o material de teste em uma câmara de condição de umidade relativa de 23 graus celsius e 50% até que uma massa constante seja atingida. Para realizar um teste de força flexural e módulo para cada uma das 20 amostras coloque uma amostra de teste flexural no aparelho de teste com o suporte de dois pontos e clique no teste comece a aplicar uma pré-carga de 15 newtons e uma velocidade de teste de 10 milímetros por minuto para o centro da amostra.O teste parará automaticamente após a gravação do resultado. Remova a amostra das ferramentas de suporte e coloque uma nova amostra nas ferramentas. Para realizar um teste de resistência à tração e módulo para 20 amostras em forma de haltere usinadas, defina a amostra de teste de tração entre as ferramentas de teste e conecte grampos noemáticos para manter a amostra nas ferramentas durante o teste.Inicie o teste a partir do painel de controle do computador com uma pré-carga de 10 newtons e uma velocidade de teste de dois milímetros por minuto e conecte e extensão da ferramenta imediatamente após o início do teste. No final do resto, remova a amostra de ensaio e coloque uma nova amostra nas ferramentas. Para realizar um teste de força de impacto coloque uma amostra de 10 por quatro milímetros entre os suportes de um testador de impacto e reinicie a força.Em seguida, solte o martelo de impacto a uma força de impacto de cinco centímetros kilapond. Quando todos os testes forem concluídos, calcule o valor médio de cada conjunto de amostras testadas. Para investigar os efeitos da construção e demolição do polímero plástico waster nas propriedades mecânicas dos compostos de polímeros de madeira foram estudados três tipos diferentes de polímeros foram estudados como matriz utilizando três parâmetros de processamento diferentes.Os maiores valores de resistência flexural foram alcançados com o material contendo um polímero ABS reciclado em uma matriz. e e qualidade de alta resistência quase congruente foi alcançada no material em que o polímero de polietileno reciclado foi utilizado em uma matriz. As menores forças flexis foram alcançadas com o material contendo um polímero de polipropileno reciclado em uma matriz.Resultados semelhantes também são observados para o módulo flexural dos materiais que foi medido simultaneamente com a propriedade de força. Com os materiais de polietileno reciclados exibindo um valor de módulo significativamente menor em comparação com o valor do polímero ABS reciclado. Os materiais que utilizaram ABS reciclados e polietileno têm uma resistência de tração quase congruente.Enquanto a resistência mais fraca à tração foi alcançada com o material contendo um polímero de polipropileno reciclado em uma matriz. Resultados semelhantes foram observados para a análise do módulo de tração. Além disso, os pontos fortes de impacto dos polímeros ABS reciclados e polipropileno eram quase os mesmos.Mas uma maior força de impacto foi alcançada com o polímero de polietileno reciclado que teve a melhor propriedade de resistência de impacto neste estudo. É importante garantir que os materiais sejam identificados e classificados antes do processamento e modelar a relação correta de materiais de todos os materiais antes das etapas de fabricação. O uso deste protocolo como demonstrado várias outras propriedades funcionais, como resistência à umidade e força após o tratamento do ciclo, também pode ser investigado.Como demonstrado, os resíduos podem ser reutilizados como matéria-prima. Em estudos futuros, novos fluxos de matérias-primas devem ser avaliados e suas propriedades devem ser testadas em novos produtos.

Research

JoVE Journal

Environment

Waste Water Derived Electroactive Microbial Biofilms: Growth, Maintenance, and Basic Characterization

The growth of anodic electroactive microbial biofilms from waste water inocula in a fed-batch reactor is demonstrated using a three-electrode setup ...

Ambiente

Methods for Facilitating Microbial Growth on Pulp Mill Waste Streams and Characterization of the Biodegradation Potential of Cultured Microbes

The kraft process is applied to wood chips for separation of lignin from the polysaccharides within lignocellulose for pulp that will produce a high ...

Design and Construction of an Urban Runoff Research Facility

Projeto e Construção de um Mecanismo de Pesquisa escoamento urbano

As the urban population increases, so does the area of irrigated urban landscape. Summer water use in urban areas can be 2-3x winter base line water use ...

A Bending Test for Determining the Atterberg Plastic Limit in Soils

Um teste de flexão para a determinação do limite de plástico Atterberg em solos

The thread rolling test is the most commonly used method to determine the plastic limit (PL) in soils. It has been widely criticized, because a ...

Evaluating the Effect of Environmental Chemicals on Honey Bee Development from the Individual to Colony Level

Avaliando o efeito de substâncias químicas ambientais em Honey Bee Desenvolvimento do indivíduo para Colony Nível

The presence of pesticides in the beekeeping environment is one of the most serious problems that impacts the life of a honey bee. Pesticides can be ...

Chemical Analysis of Water-accommodated Fractions of Crude Oil Spills Using TIMS-FT-ICR MS

Análise Química de Frações Acomodadas em Água de Derramamentos de Petróleo Bruto Usando TIMS-FT-ICR MS

Multiple chemical processes control how crude oil is incorporated into seawater and also the chemical reactions that occur overtime. Studying this system ...

Extraction of Organochlorine Pesticides from Plastic Pellets and Plastic Type Analysis

Extração de Pesticidas Organoclorados de Pelotização de Plástico e Análise de Tipo de Plástico

Plastic resin pellets, categorized as microplastics (&#8804;5 mm in diameter), are small granules that can be unintentionally released to the environment ...

The Effect of the Application of Thyme Essential Oil on Microbial Load During Meat Drying

O efeito da aplicação do óleo essencial de tomilho na carga microbiana durante a secagem da carne

Meat is a high protein meal that is used in the preparation of jerky, a popular food snack, where preservation and safety are important. To assure food ...

Optimized Procedure for Determining the Adsorption of Phosphonates onto Granular Ferric Hydroxide using a Miniaturized Phosphorus Determination Method

Procedimento otimizado para determinar a adsorção de fosfonatos para Granular hidróxido férrico, usando um método de determinação de fósforo miniaturizado

This paper introduces a procedure to investigate the adsorption of phosphonates onto iron-containing filter materials, particularly granular ferric ...

Construction of a Low-cost Mobile Incubator for Field and Laboratory Use

Construção de uma incubadora móvel de baixo custo para o campo e uso em laboratório

Incubators are essential for a range of culture-based microbial methods, such as membrane filtration followed by cultivation for assessing drinking water ...