مقدمه: افزایش استفاده از پلی پروپیلن بازیافت شده
با رشد آگاهی از محیط زیست و اهداف اقتصاد دایره ای ، پلی پروپیلن بازیافت شده (PP) در تولید اجزای پلاستیکی از جمله برجسته شده استاتصالات فشرده سازی PPبشر این اتصالات در سیستم های لوله کشی ، آبیاری و آب شهری استفاده می شود. با این حال ، ترکیب PP بازیافت شده نگرانی هایی در موردعملکرد مکانیکی و قابلیت اطمینان بلند مدتبشر این مطالعه به بررسی میزان و ماهیت تخریب خاصیت مکانیکی ناشی از استفاده از مواد PP بازیافت شده می پردازد.
خصوصیات مواد PP بازیافت شده
PP بازیافت شده به طور معمول از زباله های صنعتی ، محصولات پس از مصرف یا قطعات تزریق باقی مانده ناشی می شود. اغلب حاوی آن استناخالصی ها ، زنجیره های مولکولی تخریب شده و تاریخ حرارتی متناقض، همه اینها بر عملکرد آن تأثیر می گذارد. در مقایسه با PP ویرجین ، PP بازیافت شده ممکن است داشته باشدمقاومت کششی پایین تر ، کاهش مقاومت در برابر ضربه و تنوع بیشتردر رفتار پردازش این تغییرات در برنامه های تحمل فشار مانند اتصالات فشرده سازی ، که در آن بسیار مهم استیکپارچگی و قدرت ساختاری مهر و مومضروری هستند
آماده سازی و روش نمونه آزمون
برای ارزیابی تخریب ، اتصالات فشرده سازی با استفاده از مخلوط های مختلف PP باکره و بازیافت شده قالب ریزی شد. نسبت مخلوط شامل 0 ٪ (باکره خالص) ، 25 ٪ ، 50 ٪ ، 75 ٪ و 100 ٪ محتوای بازیافت شده است. نمونه ها تحت شرایط قالب گیری تزریق یکسان برای جداسازی تفاوت های مواد تهیه شدند. خصوصیات مکانیکی مطابق با استانداردهای ISO مورد آزمایش قرار گرفتند:
استحکام کششی
مدول انعطافی
مقاومت در برابر ضربه
مقاومت در برابر فشار هیدرواستاتیک
علاوه بر این ، تجزیه و تحلیل ریزساختار با استفاده از میکروسکوپ الکترونی اسکن (SEM) برای مشاهده انجام شدرفتار شکستگی و توزیع پرکننده.
نتیجه مقاومت کششی و خمشی
مقاومت کششی با افزایش محتوای بازیافت شده ، کاهش قابل توجهی را نشان داد. اتصالات PP باکره خالص استحکام کششی متوسط 32 مگاپاسکال را به ثبت رساند. در مقابل ، اتصالات 100 ٪ بازیافت شده به طور متوسط تنها 23 مگاپاسکال است که منعکس کننده a است28 ٪ کاهشبشر به طور مشابه ، مقاومت خمشی 25 ٪ کاهش یافته است ، که نشان دهنده کاهش سفتی است. هنگامی که مواد بازیافتی از منابع مختلط یا ناشناخته به دست آمد ، ضرر و زیان بیشتر شد و نیاز به آن را تقویت کردمرتب سازی و پیش پردازش کنترل شده.
مقاومت در برابر ضربه و رفتار شکستگی
آزمایش ضربه باعث تخریب قابل توجهی در چقرمگی شد. اتصالات PP ویرجین در برابر 25 J انرژی ضربه بدون ترک خوردحفره های بزرگتر و پراکندگی پرکننده ضعیفدر نمونه های محتوای بالا. این نقص های ریزساختاری به عنوان کنسانتره استرس عمل می کنند و باعث شتاب نارسایی می شوند. کاهش مقاومت در برابر ضربه یک نگرانی اساسی درلوله کشی زیرزمینی یا در معرض، جایی که شوک های مکانیکی مشترک است.
احتباس فشار و خطر نشت
یکی از مهمترین شاخص های عملکرد برای اتصالات فشرده سازی ، حفظ فشار است. آزمایش هیدرواستاتیک نشان داد که اتصالات ساخته شده از بیش از 50 ٪ محتوای بازیافت شدهدر طی 72 ساعت نشت یا پارگی ایجاد کرده استدر 1.6 MPa. در مقایسه ، اتصالات PP ویرجین بیش از 1000 ساعت در همان شرایط به طول انجامید. عملکرد آب بندی به خطر افتاده در انواع بازیافت شده بهبی ثباتی بعدیوتخزش زیر باربا تأکید بر محدودیت های PP بازیافت شده در برنامه های فشرده فشار.
استراتژی های پیشرفت مکانیکی
در حالی که تخریب مکانیکی مشهود است ، تکنیک های خاصی می توانندعملکرد PP بازیافت شده را بهبود بخشید:
مطلبمانند اصلاح کننده های ضربه (به عنوان مثال ، SEBS یا الاستومرها) می توانند سختی را بازگردانند.
تقویت فیبر(شیشه یا تالک) سفتی و مقاومت در برابر ترک را تقویت می کند.
ترکیب کنترل شده(به عنوان مثال ، حداکثر 25 ٪ محتوای بازیافت شده) پایداری و عملکرد را متعادل می کند.
فرآیندهای قبل از درمان، مانند فیلتراسیون و انحراف در هنگام بازگرداندن ، خلوص پلیمر را بهبود می بخشد.
تولید کنندگان باید این استراتژی ها را بر اساس محیط استفاده نهایی و الزامات نظارتی بهینه کنند.
دستورالعمل های برنامه و توجه به استانداردها
همه برنامه ها تقاضای عملکرد یکسانی را تحمیل نمی کنند. اتصالات فشرده سازی PP بازیافت شده ممکن است مناسب باشدسیستم های فشار کم ، تاسیسات موقت یا خطوط زهکشی غیر بحرانیبشر برای خطوط لوله آب آشامیدنی یا گاز ، استانداردهایی مانندISO 17885 یا ASTM D2466به آزمایش دقیق نیاز دارید ، و مواد خالص و یا تا حدی بازیافت شده را مناسب تر کنید. نهادهای صدور گواهینامه و مقامات شهرداری باید ارائه دهنددستورالعملهای روشن در مورد نسبت های قابل قبول ترکیببرای حفظ ایمنی و قابلیت اطمینان در زیرساخت های عمومی.
پیامدهای اقتصادی و زیست محیطی
با استفاده از PP بازیافت شده به طور قابل توجهی کاهش می یابدهزینه های مادیوتردپای کربن، تراز کردن با اهداف پایداری جهانی. با این حال ، این باید در برابر خطر شکست زودرس وزن شود ،افزایش نگهداریوتمسائل مربوط به مسئولیت بالقوه. A تجزیه و تحلیل هزینه چرخه زندگیممکن است آشکار شود که استفاده از محتوای بازیافت شده جزئی با تقویت ، کارآمدترین راه حل است و مزایای اقتصادی و محیطی را بدون قربانی کردن دوام طولانی مدت ارائه می دهد.
نتیجه گیری: متعادل کردن عملکرد و پایداری
این مطالعه تأیید می کند که خصوصیات مکانیکی اتصالات فشرده سازی PP با محتوای بازیافت بالاتر تخریب می شود. با این حال ، از طریق انتخاب دقیق مواد ، استفاده از افزودنی و کنترل کیفیت ، امکان پذیر استاز دست دادن عملکرد به حداقل برسدبشر PP بازیافت شده جایگاهی در سیستم های غیر بحرانی دارد ، در حالی که مواد ترکیبی سازش برای برنامه های خواستار تر ارائه می دهند. ادامه تحقیقات وپروتکل های آزمایش استانداردضمن اطمینان از ایمنی عمومی و عملکرد سیستم ، پذیرش گسترده تر PP بازیافت شده را فعال می کند.
با Ifan تماس بگیرید
تلفن:+86 15088288323
