Farost-erősítésű polimerek előállítása poliolefin és fa hulladékból
A műanyagokról ma már sokak számára a környezetszennyezés jut az eszébe, pedig a műanyag megszületését a környezetvédelem és a fenntarthatóság is jelentősen motiválta, például a romlandó élelmiszerek csomagolása, vagy a járművek tömegcsökkentése ilyen törekvések mentén jött létre. Így a műanyagok előállítása forradalmi innovációt jelentett eddig használt anyagaink bizonyos mértékű kiváltására, a fogyasztói kultúra megérkezésével pedig a folyamatosan növekvő populáció fogyasztási igényeivel is „lépést tudott tartani”. Azonban ez az újítás a felelőtlen anyaghasználat felé is orientálódott, például a többszörösen csomagolt termékek, marketing célú és egyszer használatos csomagolások alkalmazását eredményezve, amelyek jelentős, felesleges környezetterheléssel járnak.
A termékek életútjuk végén való kezelésére többek között a megfelelő infrastruktúra kiépítésének, tájékoztatás és a társadalmi motiváció hiánya miatt nem született még hosszú távú megoldás. Azonban a természetben (pl. vizeinkben) folyamatosan halmozódik a műanyag hulladék, amelynek kezelése egyre sürgetőbb kérdéssé válik. A poliolefinek iránti kereslet 2021-ben Európában 50 %-át képezte a műanyagfeldolgozásnak [1], így hulladékkezelés szempontjából célszerű erre az anyagcsaládra helyezni a hangsúlyt, hiszen ezáltal számottevően mérsékelhető a műanyaghulladék-szennyezés.
A hulladékcsökkentés egyik módja, ha részben, vagy teljesen lebomló anyagokat alkalmazunk. A poliolefinek erősítésére ma már nagy mennyiségben használnak növényi szálakat, rostokat [2-3] (pl. járműipar), amelyek amellett, hogy javítják a mechanikai tulajdonságot, a kompozitot részben lebomlóvá teszik. Ilyen például a természetben megtalálható, vagy a faipari eljárások melléktermékeként keletkező farost is, amelyet megfelelő határfelületi adhézió kialakításával erősítőanyagként lehet alkalmazni a polimer mátrixban.
E két anyag farost-erősítésű polimerként történő újrahasznosítása új esélyt adhat a műanyag és fa hulladék fenntartható újrahasznosítására, körforgásba való visszaintegrálására. Fentiek alapján dolgozatom célja poliolefin és farost hulladékból új kompozit anyag készítése, mechanikai tulajdonságainak elemzése és alkalmazási lehetőségeinek bemutatása.
Irodalom:
[1] Plastics Europe: Plastics-the Facts 2022. Plastics Europe, Brussels (2022).
[2] Gomes, D. A. C., Miranda, E. H. N., Veloso, M. C. R. A., Silva, M. G., Ferreira, G. C., Mendes, L. M., Júnior, J. B. G.: Production and characterization of recycled low-density polyethylene/amazon palm fiber composites. Industrial Crops and Products, 201, PaperID: 116833 (2023).
[3] Vallejos, M. E., Vilaseca, F., Méndez, J. A., Espinach, F. X., Aguado, R. J., Delgado-Aguilar, M., Mutjé, P.: Response of polypropylene composites reinforced with natural fibers: impact strength and water-uptake behaviors. Polymers, 15, PaperID: 36850185 (2023).
szerző
-
Dremák Csenge
Gépészmérnöki alapszak (BSc)
alapképzés (BA/BSc)
konzulensek
-
Dr. Czigány Tibor
egyetemi tanár, Polimertechnika Tanszék -
Dr. Gere Dániel
adjunktus, Polimertechnika Tanszék