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

Авторы признают поддержку исследовательской платформы LUT RESOURCE (Ресурсные эффективные производственные процессы и цепочки создания стоимости), координируемой Университетом LUT и Life IP по отходам – проектом «К круговой экономике в Финляндии» (LIFE-IP CIRCWASTE-FINLAND) (LIFE 15 IPE FI 004). Финансирование проекта было получено из комплексной программы ЕС Life, компаний и городов.

1. Идентификация и предварительное лечение
<ol><li>Определите полимеры в пластике с помощью переносного инструмента спектроскопии ближнего инфракрасного диапазона (NIR) в спектральном диапазоне 1600-2400 нм. Свяжитесь с полимером с помощью инструмента спектроскопии и определите полимер по и?...

<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>

Механические свойства WPC играют важную роль в определении пригодности этих продуктов в различных приложениях. WPC состоит из трех основных ингредиентов: пластика, дерева и добавок. Механические свойства волоконных композитов зависят от длины используемого волокна, где "критическая дли?...

Глобальная генерация отходов значительно выросла на протяжении всей истории и, по прогнозам, увеличится на десятки процентов в будущем, если не будут принятымеры 1. В частности, страны с высоким уровнем дохода произвели более одной трети мировых отходов, хотя они составляют лишь 16% мировогонаселения 1. Строительный сектор является важным производителем этих отходов в связи с быстрой урбанизацией и ростом населения. Согласно оценкам, примерно одна треть мировых твердых отходов образуется в результате проектов строительства и сноса; однако, точные значения из разных областейотсутствуют 2. В Европейском союзе (ЕС) количество строительных и сносных отходов (CDW) составляет примерно 25%-30% от общего объемаотходов производства 3, и включает всебя ценное и значительное вторичное сырье, такое как пластик. Без организованного сбора и управления пластик может загрязнять экосистемы и оказывать негативное воздействие на них. В 2016 году в мире было создано 242 миллиона тонн пластиковыхотходов. Доля переработанного пластика в Европе составила всего 31,1%4.
Нехватка ресурсов обугляет необходимость изменения практики в сторону круговой экономики, в рамках которой цель заключается в использовании отходов в качестве источника вторичных ресурсов и извлечении отходов для повторного использования. Экономический рост и сведенные к минимуму экологические последствия будут созданы круговой экономикой, которая является популярной концепцией в Европе. Европейская комиссия приняла План действий Европейского союза по круговой экономике, в котором устанавливаются цели и показатели взносов5.
Ужесточение экологических норм и законов способствует строительному сектору, приложив больше усилий для управления отходами и вопросов рециркуляции материалов. Например, Европейский союз (ЕС) поставил цели по восстановлению материального ущерба. С 2020 года уровень испытуемого материала неопасных CDW должен быть 70%6. Состав CDW может сильно различаться в зависимости от географического положения, но некоторые общие характеристики могут быть определены, в том числе, например, пластик, который является потенциальным и ценным сырьем для древесно-полимерных композитов. Повторное использование пластика является конкретным шагом на пути к круговой экономике, в которой девственные пластиковые полимеры заменяются переработанным полимером.
Композитные материалы являются многофакторной системой, состоящей из матричного материала и фазы укрепления. Древесно-полимерный композит (WPC) обычно содержит полимеры в качестве матрицы, древесные материалы в качестве арматуры и добавки для улучшения адгезии, такие как ас-смазочные материалы и смазочные материалы. WPC может быть известен как экологически чистый материал, потому что сырье может быть источников из возобновляемых материалов, таких как полилактическая кислота (НОАК) и древесины. Согласно последнему нововведению7, добавки WPC могут быть основаны на возобновляемых источниках. Кроме того, источник сырья может быть переработан (не-девственной) материалы, которая является экологически и технически превосходной альтернативой8. Например, исследователи изучили экструдированную WPC, которая содержит CDW, и обнаружили, что свойства композитов на основе CDW были на приемлемомуровне 9. Использование переработанного сырья в качестве компонента для ВСМ также приемлемо с экологической точки зрения, о чем свидетельствуют некоторые оценки. В целом, было продемонстрировано, что использование CDW в производстве WPC может уменьшить воздействие на окружающую среду управления CDW10. Кроме того, было установлено, что использование переработанного полипропилена (PP) пластика в WPC имеет потенциал для сокращения глобального потепления11.
Количество доступных переработанных полимеров будет увеличиваться в будущем. Мировое производство пластика увеличилось примерно на 9% в год, в среднем, и ожидается, что этот прирост будет продолжаться в будущем12. Наиболее распространенными типами пластиковых полимеров являются, в частности, полипропилен (ПП) и полиэтилен (ПЭ). Доля общего спроса на PE и PP составила 29,8% и 19,3% соответственно, в Европе в 2017году 4. Мировой рынок переработки пластика, как ожидается, будет расти в годовом исчислении на 5,6% в период 2018-202613. Одним из основных применений, в которых используется пластик, является строительство и строительство. Например, почти 20% от общего спроса на европейский пластик было связано со строительными и строительными приложениями4. С экономической точки зрения использование переработанных полимеров в производстве WPC является интересной альтернативой, ведущей к производству материалов с низкой себестоимостью. Предыдущие исследования показали, что физические эффекты оказывают более сильное влияние на экструдированную материалов из вторичного пластика по сравнению с соответствующим девственным материалом, но свойства зависят отисточника пластика 14. Тем не менее, использование переработанного пластика снижает прочность WPC из-за более низкой совместимости15. Различия между структурами пластиковых полимеров вызывают опасения по поводу повторного использования и переработки, которые способствуют важности сортировки пластика на основе полимера.
Это исследование намерено оценить использование пластикового материала из CDW в качестве сырья для WPC. Полимерные фракции, оцениваемые в исследовании, это адрилонитрил бутадиен стирол (ABS), полипропилен (PP) и полиэтилен (PE). Они известны как универсальные пластиковые фракции в CDW. Полимерные фракции обрабатываются общими производственными процессами, такими как агломерация и экструзия, и тестируются с помощью универсальных механических испытаний свойств. Основная цель исследования заключается в том, чтобы выяснить, как свойства WPC будет меняться, если переработанных полимеров были использованы в качестве сырья в матрице, а не первичных девственных полимеров.
На базе (местного) центра по обращению с отходами (Этеле-Карьялан Ятехуолто Ой) было показано, как хранится богатый пластиком CDW. Было продемонстрировано, что большое количество пластикового материала включено и некоторые примеры CDW пластиковых полимеров были показаны. Исследователи собрали наиболее подходящие полимеры для дальнейшей обработки, такие как ABS, PP и PE. Нужные полимеры (PE, PP, ABS) были определены с помощью портативной ближней инфракрасной (NIR) спектроскопии. Были представлены примеры продукции ВСМ, в которых собранные пластиковые материалы могут использоваться в качестве сырья. Было объяснено определение композита и его преимущества.

<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

Строительные и сносные отходы (КРВ), включая ценные материалы, такие, как пластмассы, оказывают значительное влияние на сектор отходов. Для повторного использования пластиковых материалов они должны быть идентифицированы и разделены в соответствии с их полимерным составом. В этом исследовании идентификация этих материалов проводилась с использованием ближней инфракрасной спектроскопии (NIR), которая идентифицировала материал на основе их физико-химических свойств. Преимуществами метода NIR являются низкое воздействие на окружающую среду и быстрое измерение (в течение нескольких секунд) в спектральном диапазоне 1600-2400 нм без специальной подготовки образца. Ограничения включают в себя его неспособность анализировать темные материалы. Выявленные полимеры использовались в качестве компонента для древесно-полимерного композита (WPC), который состоит из полимерной матрицы, недорогих наполнителей и добавок. Компоненты были сначала соелены с аппаратом агломерации, а затем производство экструзии. В процессе агломерации цель состояла в том, чтобы усложнить все материалы для производства равномерно распределенных и гранулированных материалов в качестве гранул. В процессе агломерации полимер (матрица) расплавился, а наполнители и другие добавки были затем смешаны в расплавленный полимер, будучи готовым к процессу экструзии. В метод экструзии, тепла и стрижки силы были применены к материалу в стволе конической контр-вращающейся двухвинтового типа экструдера, что снижает риск сжигания материалов и нижней смешивания смывов. Нагретая и стрижка смесь затем передается через умереть, чтобы дать продукту желаемую форму. Вышеупомянутый протокол доказал возможность повторного использования материалов КРВ. Функциональные свойства должны быть проверены в соответствии со стандартизированными тестами, такими как гибкие, напряженные и ударные тесты на прочность материала.

Для изучения влияния пластикового полимера CDW на механические свойства WPC были изучены три различных типа полимеров в качестве матрицы. В таблице 1 представлен состав материалов, а в таблице 2 представлены производственные процессы. Материал CDW-PP требует более высокой ...

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

Было показано, что вторичные потоки материалов включают потенциальное сырье для производства. Здесь представлен протокол, в котором CDW-пластиковые отходы в качестве сырья идентифицируются, а затем различные этапы обработки (агломерация, экструзия). В результате был изготовлен композитный материал, проанализированы механические свойства.

Влияние строительных и сносных отходов пластиковых фракций на древесно-полимерные композитные свойства

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

Значительно выросло накопление отходов. Например, строительный сектор является значительным производителем отходов. Мы должны найти практический способ использовать этот ценный профессиональный материальный штамм.Строительные и сносные отходы включают в себя пластиковое, ценное сырье для древесно-полимерных композитов. Этот переработанный пластик можно заменить деревянными полимерами, если он может быть правильно идентифицирован и обработан. Для идентификации полимеров в пластике контакт полимера интерес с портативным вблизи инфракрасной спектроскопии инструмент в 1600 до 2400 нанометров спектрального диапазона и определить тип полимера по измеренной отражения.Используйте кривую идентификации спектроскопии для анализа результатов лабораторных исследований и сортировки материалов между полимерами на основе результатов идентификации. Для выполнения уменьшения размера для выбранных пластиковых материалов поместите идентифицированный и собранный материал в единую систему измельчения вала, оснащенную дробилки шредерного аппарата и раздавить пластиковые материалы на низкой скорости раздавить и с пятимиллиметровой shiv. Когда материал однороден мера материальных объемов для композитов и представить материалы в их относительном количестве пластика, дерева, соточного агента и смазки.Для обработки древесно-полимерного композитного материала с экструзионные технологии, после уменьшения размера обработки смешивают все компоненты процесса в турбомикете и более прохладном аппарате и агломератируют материалы в турбомикете до тех пор, пока температура материалов не достигнет 200 градусов по Цельсию. Благодаря комбинированному воздействию температуры и трения гранулы материалы будут сформированы в конце лечения. В конце обработки охладить материалы в течение четырех-семи минут в более прохладном аппарате, прежде чем эвакуировать материал из процессора и сбора агломерации материала.В панели управления экструзии машина установила среднюю температуру ствола между 167 и 181 по Цельсию и средняя температура инструмента между 183 и 207 градусов по Цельсию. Температура расплава должна быть установлена между 164 и 177 градусов по Цельсию. Давление красителя должно быть от 3,7 до 5,9 мегапаскаля.Отрегулируйте параметры по мере необходимости. Поскольку переработанный материал неоднороден и процесс требует профессионального контроля. И использовать конический счетчик вращающихся двойной винт экструдер с 15 килограмм в час материала выход для соединения компонентов.После экструзии может быть создан профильный материал композита. Для подготовки образцов для теста на гибкость используется раздвижная столовая пила для вырезания образцов размером 800 на 50 на 20 миллиметров из экструдированных профилей. Для напряженного теста свойства используйте компьютер численные элементы управления, чтобы установить материал выполняет форму гантели и сократить 150 на 20 на четыре миллиметра образцов из экструдируемых материалов.Для того чтобы увидели образцы испытания от экструдированных материалов для испытания прочности удара используйте раздвижную пилу таблицы для того чтобы отрезать образцы в 80 10 частями 4 миллиметра. Затем поместите испытательный материал в камеру состояния 23 градусов по Цельсию и 50% относительной влажности до тех пор, пока не будет достигнута постоянная масса. Для выполнения гибкой прочности и теста на модуль для каждого из 20 образцов поместите гибкий тестовый образец в испытательном аппарате при поддержке двух точек и нажмите тест начать применять предустановку 15 ньютонов и скорость испытания 10 миллиметров в минуту в центр образца.Тест автоматически остановится после записи результата. Удалите образец из инструментов поддержки и поместите новый образец на инструменты. Для выполнения напряженной прочности и модульного теста на 20 машинно-гантелей в форме образцов установите напряженный тестовый образец между испытательными инструментами и приложите ноематические зажимы, чтобы сохранить образец в инструментах во время теста.Начните тест с панели управления компьютером с предустановленной нагрузкой 10 ньютонов и тестовой скоростью в два миллиметра в минуту и прикрепите и удлинитель сразу после начала теста. В конце остальных удалите тестовый образец и установите новый образец на инструменты. Для выполнения теста на прочность удара поместите образец 10 на 4 миллиметра между опорами испытателя удара и сбросит силу.Затем отпустите ударный молоток при ударной силе в пять килапондных сантиметров. Когда все тесты будут завершены, вычислите среднее значение для каждого набора проверенных образцов. Для изучения влияния строительного и сносного омывающего пластикового полимера на механические свойства древесных полимерных композитов в качестве матрицы были изучены три различных типа полимеров с использованием трех различных параметров обработки.Наивысшие значения гибкости прочности были достигнуты с материалом, содержащим переработанный полимер ABS в матрице. и почти конгруэнтное высокое качество прочности было достигнуто в материале, в котором переработанный полиэтиленовый полимер был использован в матрице. Самые низкие гибкие сильные стороны были достигнуты с материалом, содержащим переработанный полипропиленовый полимер в матрице.Аналогичные результаты наблюдаются и по гибкому модулу материалов, который измерялся одновременно с прочностью свойства. С переработанными полиэтиленовыми материалами, выставленными значительно более низкое значение модульного по сравнению со стоимостью переработанного полимера ABS. Материалы, в которых использовались переработанные АБС и полиэтилен, имеют почти конгруэнтную прочность.В то время как самая слабая прочность была достигнута с материалом, содержащим переработанный полипропиленовый полимер в матрице. Аналогичные результаты были отмечены для напряженного анализа модульов. Кроме того, сильные стороны переработанных абс и полипропилевых полимеров были почти одинаковыми.Но большая прочность удара была достигнута с переработанным полимером полиэтилена который имел самое лучшее свойство прочности удара в этом изучении. Важно обеспечить, чтобы материалы были идентифицированы и отсортированы перед обработкой, и смоделировать правильное соотношение материалов всех материалов перед этапами производства. Использование этого протокола, как продемонстрировали несколько других функциональных свойств, таких как сопротивление влаги и прочность после обработки цикла также могут быть исследованы.Как было продемонстрировано, отходы могут быть повторно использованы в качестве сырья. В будущих исследованиях необходимо оценить новый поток сырья и проверить его свойства в новых продуктах.

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 ...

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

Дизайн и Строительство городских стоков исследовательского фонда

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

Испытания на изгиб для определения Atterberg пластиковые предел в почвах

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

Оценка Влияние окружающей среды химических веществ на Honey Bee развития от личности до уровня колонии

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

Химический анализ воды-фракциях сырой нефти разливы Использование 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

Экстракция органохлоридных пестицидов из пластиковых гранул и анализ пластического типа

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

Эффект от применения эфирное масло тимьяна микробной нагрузки во время сушки мяса

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

Оптимизированная процедура определения адсорбции фосфонаты на гранулированный гидроокисью железа с помощью миниатюрных метод определения фосфора

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

Строительство недорогих мобильных инкубатора для поля и лабораторного использования

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