Polietileno reciclado.

INTRODUCCIÓN

PREPARACIÓN Y PROPIEDADES DE HDPE RECICLADO Y MATERIALES COMPUESTOS DE FIBRA NATURALES.

Abstract

Se hicieron compuestos basados en polietileno reciclado de alta densidad (RHDPE) y las fibras naturales a través de mezclas en estado fundido y moldeo por compresión. Se estudiaron los efectos de las fibras (de madera y bagazo) y el tipo/concentración del agente de acoplamiento en las propiedades del compuesto. El uso de polietileno maleado (MAPE), polietileno carboxilado (CAPE), y el titanio derivado de mezcla (TDM) mejoró la compatibilidad entre la fibra de bagazo y el RHDPE, y las propiedades mecánicas de los materiales compuestos resultantes en comparación con los de los materiales compuestos de HDPE vírgenes fueron favorables. EL módulo y la resistencia de impacto de los materiales compuestos tenía máximos con un aumento de contenido de MAPE.

Introducción

Las fibras orgánicas naturales a partir de recursos naturales renovables ofrecen el potencial para actuar como materiales de refuerzo biodegradable alternativo para el uso de vidrio o fibra de carbono y materiales de carga inorgánicos. Estas fibras ofrecen varias ventajas, incluyendo alto módulo y resistencia específica, bajo costo, baja densidad, la naturaleza renovable, biodegradabilidad, ausencia de riesgos para la salud asociados, fácil modificación de la superficie de la fibra, y amplia disponibilidad. Los plásticos representan una proporción creciente de los residuos sólidos urbanos en todo el mundo, por lo tanto, los plásticos usados se están convirtiendo en una fuente potencial de materias primas en todo el mundo.

Se han hecho algunos estudios sobre el refuerzo de PE reciclado con fibra de madera. Oksman y Lindberg informaron que resistencia a la tracción de los materiales compuestos de PE reciclado/partículas de madera se mejoró con la adición de copolímero de tres bloques maleado, además informaron que el uso de agentes de acoplamiento (CA) para mejorar la adhesión entre las fibras y la matriz puede mejorar significativamente el rendimiento de material compuesto.

El bagazo es el material residual fibroso de los tallos de la caña de azúcar que quedan después de proceso de extracción de azúcar de las centrales azucareras, y contiene celulosa (46,0%), hemicelulosa (24,5%), lignina (19,95%), grasas y ceras (3,5%), cenizas (2,4% ), sílice (2,0%) y otros elementos (1,7%). Se estima que la salida de la fibra de bagazo es de 75 millones de toneladas métricas por año en todo el mundo. Se ha observado que con los tratamientos de isocianato y mercerización para la fibra de bagazo mejoran las propiedades de tracción del material compuesto.

En este trabajo, los materiales compuestos a base de polietileno reciclado de alta densidad (rHDPE) y fibras naturales (es decir, harina de madera de pino y bagazo) fueron preparados por mezcla en masa fundida, y el efecto de las fibras y los agentes de acoplamiento en las propiedades de los materiales compuestos resultantes fueron investigados.

Módulo de almacenamiento y de pérdida representan el almacenamiento de energía que representa la parte elástica y la disipación de energía en forma de calor que representa la parte viscosa.

ESTUDIO COMPARATIVO DE LAS PROPIEDADES MECÁNICAS DE LAS FIBRAS DE CÁÑAMO CON LA MATRIZ DE POLIETILENO DE ALTA DENSIDAD RECICLADO Y VIRGEN.

Abstract

Se prepararon compuestos reforzados de Cáñamo utilizando tanto de polietileno reciclado de alta densidad (RHDPE) como polietileno virgen de alta densidad (VHDPE). Se estudiaron los efectos de la fibra de carga y los diferentes tipos de matriz sobre las propiedades mecánicas y termomecánicas de los materiales compuestos. Antes de la fabricación de material compuesto, las fibras de cáñamo se trataron con 5% en peso de NaOH. El cambio en la morfología de la superficie y la composición química de las fibras de cáñamo después del tratamiento se analizaron mediante microscopio electrónico de barrido y espectroscopia infrarroja de transformada de Fourier. Los hallazgos indican que un tratamiento con 5% en peso de NaOH mejoró eficazmente la interfaz de fibra-matriz lo que resultó en propiedades mecánicas mejoradas. Con respecto a las propiedades mecánicas y termo-mecánicas, los materiales compuestos de fibra de cáñamo con matriz RHDPE obtuvieron mejores resultados que los materiales compuestos con matriz VHDPE. La carga de fibra optimizada de cáñamo en RHDPE era una fracción de volumen de 40%, mientras que el logro de la resistencia a tracción más alto fue de 60,2 MPa y resistencia a la flexión de 44,6 MPa. Los materiales compuestos de cáñamo-RHDPE con 30% de fibra de carga demostraron la mejor resistencia al impacto de 51,1 KJ / m2.

Introducción

Las fibras naturales se obtienen de diferentes partes de las plantas, pero las fibras blandas tales como cáñamo, lino, kenaf, yute y se utilizan con frecuencia debido a sus propiedades mecánicas notables. Junto con las ventajas económicas y ambientales, estas fibras de líber proporcionan módulo específico más alto que las fibras de vidrio E.

Gran parte de la investigación previa en esta área se ha centrado en la fibra natural con matriz termoplástica virgen, incluyendo polietileno de alta densidad (HDPE), polipropileno (PP), cloruro de polivinilo (PVC), poliestireno (PS), y ácido poliláctico (PLA). Sin embargo, el esfuerzo en el estudio de matriz termoplástica reciclada con compuesto de fibra natural es todavía muy limitada; Por lo tanto, es fundamental para estudiar la posibilidad de utilizar HDPE reciclado (RHDPE) como materia prima para la matriz de materiales compuestos de fibra natural para lograr la sostenibilidad del medio ambiente.

En esta investigación, el rendimiento mecánico y termo-mecánico de los compuestos de fibras de cáñamo y matriz de HDPE reciclado (cáñamo RHDPE) se estudiaron sistemáticamente mediante la comparación de los compuestos de fibras de cáñamo con HDPE virgen (cáñamo VHDPE). Se investigaron los efectos de la carga de la fibra y la modificación de la superficie sobre las propiedades mecánicas de los materiales compuestos resultantes. Tanto los compuestos de cáñamo-VHDPE y de cáñamo-RHDPE fueron fabricados utilizando un método de moldeo por compresión con carga de fibras que van desde 20% a 40% fracción de volumen. Antes de la fabricación de materiales compuestos, las fibras de cáñamo fueron tratados con 5% en peso de NaOH basado en resultados de investigaciones anteriores. Se investigaron la resistencia a la tracción, a la flexión, y al impacto y las propiedades mecánicas dinámicas de los compuestos de cáñamo-VHDPE y cáñamo RHDPE.

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