Szálerősített, hőre keményedő mátrixú kompozit hulladékok anyagában történő újrahasznosíthatóságának lehetőségei
A szerkezeti anyagok között egyre nagyobb jelentőséget kapnak a polimer mátrixú kompozitok, kedvező mechanikai tulajdonságaiknak köszönhetően. Rugalmassági moduluszuk és szilárdságuk megközelíti, sőt sokszor felülmúlja az acélokét, sűrűségük pedig általában kisebb az alumíniumnál. A nagyteljesítményű kompozitok többsége hőre keményedő mátrixú, mivel a hőre lágyuló anyagokhoz kapcsolódó technológiák erősen korlátozzák az erősítő szálak hosszát, valamint a két és háromdimenziós erősítőstruktúrák használatát.
A hőre keményedő polimer anyagok polimerizációja a termékek gyártása során történik meg. Kedvezőbb mechanikai és termikus tulajdonságokkal rendelkeznek, mint hőre lágyuló társaik, azonban jelentős hátrányuk, hogy az elkészült termékek a hagyományos technológiákkal nem dolgozhatók fel újra, mivel nem lehet újra megömleszteni a hőre keményedő anyagokat. Ez erősen korlátozza az újrahasznosítási lehetőségeiket, ebből kifolyólag leginkább csak energetikailag hasznosítják azokat.
TDK munkám célja az egyre nagyobb mennyiségű kompozit hulladékok anyagában történő újrahasznosításási lehetőségeinek vizsgálata. Kompozit hulladékok jelentős része üvegszál erősítésű poliészter. Magyarországon évente megközelítőleg 1000 tonna üvegszálas hulladék keletkezik. Ehhez képest a szénszálas és egyéb hulladékok mennyisége elhanyagolható. Ezért a regionális viszonyokhoz alkalmazkodva első sorban a nagy mennyiségben keletkező üvegszálas poliészter kompozitok újrahasznosításával foglalkozom. A két legelterjedtebb és ipari méretekben elérhető megoldás, a mechanikai és termikus újrahasznosítás. A kutatásom során a hulladék kompozitokat mechanikusan aprítottam. A különböző méretű kompozit szemcsékből állítottam elő kompozit anyagokat, amelyek során a célom a számunkra értékes erősítőanyag erősítő képességeinek a kinyerése volt. A hulladékból gyártott kompozitokat mechanikai vizsgálatok segítségével minősítettem.
Bízom abban, hogy unkám során elősegítettem a hőre keményedő mátrixú hulladékok anyagában történő újrahasznosítására irányuló kutatásokat, amelyek csökkentik a lerakott és energetikailag hasznosított hulladékok mennyiséget, valamint elősegítik a kompozitok el- és tovább terjedését az újrahasznosításra érzékenyebb területeken is (például az autóiparban).
Irodalom:
[1.] Paut T. Mativenga Norshah A. Shuaib, Jack Howarth, Fadri Pestalozzi, Jörg Woidasky: High voltage fragmentation and mechanical recycling of glass fibre thermoset composite, Manufacturing Technology , 65 , 45-48 (2016).
szerző
-
Hári Péter
Gépészmérnöki alapszak (BSc)
alapképzés (BA/BSc)
konzulens
-
Dr. Pölöskei Kornél
adjunktus, Polimertechnika Tanszék
