بازیافت زباله های کشاورزی باعث افزایش بهره وری و پایداری می شود

محققان تایلندی در تبدیل بطری های شیر HDPE به کامپوزیت های با سفتی بالا با استفاده از تقویت کننده PALF برای افزایش 162 درصدی در استحکام خمشی و 204 درصدی مدول پیشگام بوده اند. این پردازش سازگار با محیط زیست، خواص مکانیکی را در حالی که کربن را جدا می کند، افزایش می دهد، که نشان دهنده مسیری امیدوارکننده برای مواد پایدار است.

برای دستیابی به اهداف توسعه پایدار سازمان ملل از طریق کاهش تولید مواد پلاستیکی جدید و استفاده از الیاف طبیعی از زباله های کشاورزی، این تحقیق پتانسیل استفاده مجدد را بررسی می کند. پلی اتیلن با چگالی بالا بطری های شیر (HDPE). هدف ایجاد کامپوزیت هایی با سفتی بالا و دمای اعوجاج حرارتی بالا (HDT) از طریق استفاده مجدد است.

را کامپوزیت ماتریس از پلی اتیلن با چگالی بالا بازیافت شده (rHDPE) مشتق شده از بطری های شیر استفاده شده استفاده می کند، در حالی که پرکننده های تقویت کننده از ضایعات برگ های آناناس، شامل الیاف (PALF) و مواد غیر فیبری (NFM) مشتق شده اند. تحقیق این است منتشر شده در دفتر خاطرات پلیمرها.

برای تهیه این کامپوزیت‌ها، از یک میکسر دو رول برای مخلوط کردن rHDPE با NFM و PALF استفاده شد که از تراز بهینه پرکننده‌ها در پیش‌آغشته شدن حاصل اطمینان حاصل کرد. متعاقباً، پیش آغشته لایه لایه شده و به صورت ورق های کامپوزیت فشرده می شود. ادغام PALF به عنوان یک پرکننده تقویت‌کننده نقش عمده‌ای در بهبود قابل توجه استحکام خمشی و مدول کامپوزیت rHDPE ایفا کرد.

نتیجه قابل توجهی در محتوای PALF 20 درصد وزنی مشاهده شد که منجر به افزایش چشمگیر 162 درصدی در استحکام خمشی و افزایش قابل توجه 204 درصدی مدول در مقایسه با rHDPE بکر شد.

در حالی که کامپوزیت rHDPE/NFM نیز بهبود را نشان داد ویژگی های مکانیکیاگرچه به میزان کمتری نسبت به تقویت‌کننده الیافی، هر دو کامپوزیت کاهش جزئی مقاومت در برابر ضربه را تجربه می‌کنند. لازم به ذکر است که افزودن NFM یا PALF به طور قابل توجهی دمای اعوجاج حرارتی (HDT) را افزایش داده و مقادیر HDT را به ترتیب برای کامپوزیت های rHDPE/NFM و rHDPE/PALF به حدود 84 درجه سانتی گراد و 108 درجه سانتی گراد افزایش می دهد. این در تضاد شدید با 71 درجه سانتی گراد HDT rHDPE تمیز است.

علاوه بر این، خواص کلی هر دو کامپوزیت با بهبود سازگاری آنها از طریق استفاده از پلی اتیلن اصلاح شده مالئیک انیدرید (MAPE) بیشتر بهبود می یابد. بررسی سطوح شکست ضربه‌ای دو کامپوزیت افزایش سازگاری و تراز واضح پرکننده‌های NFM و PALF را نشان داد، که عملکرد بهبود یافته و سازگاری با محیط‌زیست کامپوزیت‌های ساخته‌شده از پلاستیک‌های بازیافتی تقویت‌شده با پرکننده‌های ضایعات برگ آناناس را برجسته کرد.

بهبود خواص مکانیکی، به ویژه مقاومت در برابر تغییر شکل در دمای معمولی یا بالا، امکان استفاده از محصول با وزن کاهش یافته یا طراحی باریک تر را افزایش می دهد. این برای کاربردهایی مانند قطعات خودرو بسیار مهم است.

این تحقیق روشی امیدوارکننده برای استفاده از آن را برجسته می کند مواد زائد برای توسعه کامپوزیت پایدار که به هدف گسترده‌تر کاهش اثرات زیست‌محیطی صنعت پلاستیک کمک می‌کند. همچنین با جدا کردن کربن در محصولات بادوام به حذف کربن کمک می کند.

دانشیار Kheng Lim Goh، مشاور فنی مطالعه PALF-HDPE، معتقد است که استفاده مجدد از بطری های شیر HDPE با الیاف برگ آناناس پیشرفت قابل توجهی است. او هیجان‌زده است که این رویکرد زباله‌های فراوان را به کامپوزیت‌های HDPE با سختی بالا با خواص مکانیکی بهبودیافته تبدیل می‌کند که برای صنایع مختلف، از جمله زیست‌پزشکی و خودروسازی، امیدوارکننده است.

با این حال، برای حفظ یک زنجیره تامین پایدار PALF برای تولید HDPE با سفتی بالا که می تواند به سرعت و در مقیاس اجرا شود، کشاورزان آناناس باید خود را آماده کرده و با اثرات تغییرات آب و هوایی، از جمله بارندگی نامنظم، دمای شدید، خشکسالی، فرسایش خاک سازگاری داشته باشند. ، علف های هرز مهاجم و آفات پایدار.

هم کشاورزان و هم دانشمندان گیاهان زراعی باید از اطلاعات پیش بینی های آب و هوا، برداشت و مدل های اقتصادیو داده های میدانی تجربی برای تعیین اینکه چگونه محصولات آناناس می توانند در برابر خشکسالی و رطوبت ناکافی خاک مقاومت کنند. آنها همچنین باید گزینه‌های جایگزین برای حفظ تولید آناناس را بررسی کنند تا از عرضه ثابت PALF برای تولید کامپوزیت‌های HDPE با سفتی بالا اطمینان حاصل کنند.