«

»

Refolosirea in constructii a unor deseuri din polietilen tereftalat

Evolutia rapida si permanenta, mai ales in ultimii ani, a stiintei si ingineriei materialelor impune gasirea de noi solutii, respectiv, de noi materiale performante si cu aplicatii multiple.

Obtinerea unor materiale durabile si, totodata, economice si ecologice, prin refolosirea/reciclarea unor deseuri sau subproduse, constituie o preocupare de varf in acest domeniu.

Reciclarea si/sau refolosirea subproduselor (deseurilor) este un obiectiv care trebuie atins, cu atat mai mult, cu cat, astazi, omenirea parcurge o adevarata criza ecologica, reciclarea deseurilor devenind, obligatoriu, o solutie pentru protectia naturii care ne inconjoara.

Problemele legate de ecosistem sunt probleme acute, permanente ale secolului, in contextul actual al dezvoltarii durabile, care urmareste satisfacerea nevoilor prezentului, fara a compromite posibilitatile generatiilor viitoare de a-si satisface propriile nevoi [1-3].

 

Prin refolosirea deseurilor se fac importante economii de materii prime si materiale reali­zandu-se si protectia mediului (eliberarea tere­nurilor de depozi­tare pentru a fi utilizate in alte scopuri, reducerea poluarii, sca­de­rea factorilor de risc pentru sanatatea populatiei etc.). In aceste conditii, aspectele ecologice se impletesc armonios cu cele socio-economice.

Cele mai raspandite deseuri din plastic sunt: deseurile de polietilena, polietilen tereftalat, polipropena, poli­clorura de vinil si polistiren. In categoria ambalajelor, ce reprezinta peste 35% din total, asa cum se poate observa si din figura 1, un loc important il ocupa buteliile din plastic [4, 5].

Se produc si se utilizeaza astazi de 20 de ori mai multe produse din materiale plastice decat in urma cu 50 de ani. Consumul de plastic creste, in fiecare an, cu aproximativ 4%, numai in Europa de Vest [6].

Cei 3R – Refolosirea, Reciclarea si Reducerea cantitatilor de deseuri reprezinta marea provocare a seco­lului XXI. Deseurile de plastic sunt un material care constituie o pro­blema importanta fiind ne-biode­gradabile, iar datele existente arata ca, in lume, anual, consumul de material plastic a crescut de la aproximativ 5 milioane de tone in 1950 la aproape 100 milioane de tone astazi [4-6].

In tabelul 1 sunt clasificate principalele tipuri de material plastic si utilizarile lor [7]. Exista aproximativ 50 de grupe diferite de plastic, cu peste 100 de varietati.

Toate tipurile de plastic sunt reciclabile. Pentru a face mai usoara sortarea lor, American Society of Plastics Industry a dezvoltat un standard cu coduri care sa ajute consumatorii sa identifice si sa sorteze principalele tipuri de plastic.

In ceea ce priveste reciclarea deseurilor de plastic ce rezulta pe santierele de constructii, studii relativ recente [4-6] evidentiaza posibile tehnologii de reciclare si produsele rezultate din acestea (tabelul 2).

Realizarea unor materiale compozite, adica asocierea a cel putin doua componente ale caror proprietati se completeaza reciproc rezultand un material cu proprietati superioare fata de fiecare component in parte, a constituit una din preocuparile de baza ale autorilor.

S-a incercat realizarea unor compozite polimerice, adica a unor materiale alcatuite dintr-un compus macromolecular si un agent de armare (ranforsare) sau de umplutura. Compusul macromolecular, care constituie matricea polimerica, a fost o rasina epoxidica sau poliesterica, iar pentru armare s-au folosit pelete din polietilen tereftalat.

CONDITII EXPERIMENTALE

In lucrare s-au folosit pelete neregulate de PET (polietilen tereftalat) produse de SC Greentech SA Buzau. PET-urile – recipiente pentru bauturi gazoase si tavite pentru mancare sunt transformate in pelete / fulgi, de inalta puritate, conform figurii 2. Dimensiunile acestora sunt variabile dar, in medie, sunt de 0,2 x 3 x 5 mm.

Refolosirea unor deseuri prelucrate mai simplu, ca, de exemplu, conform schemei din figura 2, pre­zinta o serie de avantaje economice. Se evita cheltuielile suplimentare cu operatiile de macinare, regranulare etc. precum si pierderile de material din cauza acestor operatii suplimen­tare, si totodata, cheltuielile de depo­zitare sunt mult mai mici etc.

Pe baza incercarilor de laborator s-a putut elabora un flux tehnologic convenabil pentru a obtine produse finale cu porozitate redusa si caracteristici fizico-mecanice superioare (fig. 3). In functie de tipul matricei polimerice, unii parametri cum ar fi timpii de agitare, de asteptare pentru o preconsolidare, de decofrare etc., se modifica corespunzator.

Proportia de deseuri PET – pelete, in matricea polimerica epoxidica sau poliesterica, a fost de 65-75%, in functie de caracteristicile acesteia, in primul rand de viscozitatea rasinii si de lucrabilitatea amestecului compozit.

 

REZULTATE SI INTERPRETAREA LOR

Compozitele polimerice realizate au prezentat o structura compacta, destul de omogena in diferite puncte ale masei.

Asa cum se observa din imaginile de microscopie electronica (figurile 4 si 5), peletele de polietilen tereftalat sunt distribuite uniform in masa polimerica in ambele tipuri de rasini.

In sistemul compozit apar pori izolati, de dimensiuni reduse (microni si zecimi de microni), intre materialul de armare (pelete PET) si rasina polimerica fiind o buna compatibilitate. Particulele de material plastic sunt impachetate uniform de ma­tri­cea organica. Se observa, din exami­narea imaginilor de microscopie electronica, o buna inglobare in matricea polimerica, chiar si a deseurilor de dimensiuni mai mari de PET.

Realizarea unei pelicule neunifor­me de matrice polimerica poate sa conduca la neregularitati structurale, cu repercusiuni directe asupra proprietatilor mecanice de rezistenta. Astfel, se poate explica faptul ca, desi intre deseurile de polietilen tereftalat si matricea epoxidica exista o buna compatibilitate, totusi valorile rezistentelor mecanice, uneori, nu sunt cele asteptate [8].

Compozitele realizate au prezentat rezistente la compresiuni ridicate, de peste 60 N/mm2, valorile acestora fiind apropiate pentru ambele tipuri de rasini (tabelul 3).

Rezistentele la incovoiere au fost mult mai bune in compozitele cu rasina poliesterica, in comparatie cu cele epoxidice. Aceasta se poate explica, daca se tine seama de proprietatile caracte­ristice ale rasinii polimerice (rasina epoxidica intarita este mai casanta).

Compozitele polimerice realizate au prezentat o foarte buna stabilitate in timp si la diferite medii de atac (inghet-dezghet etc.) pastrandu-si o suprafata nemodificata ca aspect. Ele au prezentat o buna rezistenta la surse fierbinti umede sau uscate – conform SR EN 12721/2004 si la diferite medii corozive – dupa SR EN 12720/2004.

 

CONCLUZII

S-au putut recupera, cu eforturi minime, in conditii scazute de toxicitate si consumuri de energie extrem de reduse, deseurile organice de polietilen tereftalat, cu avantajele economice si ecologice aferente.

Materialele compozite polimerice rezultate sunt materiale performante, care prin asocierea componentelor conduc la obtinerea unor produse cu proprietati superioare. Au o buna stabilitate la variatii mari de temperatura si, de asemenea, sunt foarte stabile la mediile agresive de orice natura.

Compozitele obtinute se comporta foarte bine in constructii ca materiale durabile cu rezistente mecanice sporite, atat la compresiune, cat, mai ales, la incovoiere, iar unele dintre ele au si proprietati fonoabsorbante.

Acestea se recomanda pentru diferite utilizari in constructii, cum ar fi dale rezistente la uzura pentru trotuare pietonale, pardoseli antiderapante in hale industriale supuse coroziunii chimice, confectionarea unor parapeti, stalpi despartitori, garduri etc. in zonele cu trafic intens pentru a preintampina unele accidente, panouri fonoizolante etc.

 

Bibliografie

[1]. Rojanschi V., Bran F., Diaconu Gh., Protectia si Ingineria Mediului, Editura Economica, Bucuresti, 1997, p.19;

[2]. www.mmediu.ro, Ministerul Mediului si Padurilor, (2009) – Strategia Nationa­la pentru Dezvoltarea Durabila;

[3]. Ropota I., Compozite poli­merice cu destinatii speciale, Raport intermediar nr. 1 (2009), Universitatea Politehnica Bucuresti;

[4].http://www.wasteonline.org.uk/ resources/InformationSheets/ Plastics.htm (2010);

[5]. Ropota I., Zamfirache E., Muntean M. „New composites from solid waste“, Environmental Engineering and Management Journal, 8(4), (2009), p. 931-933;

[6]. Fomin V.A., Guzeev V.V., Biodegradable polymers, their present state and future prospects, Prog. Rubb. Plastics Tech., 17, (2001), p.186–204;

[7]. ***, Directive 2002/96/EC of the European Parliament and of the Council on Waste Electrical and Electronic Euipment (WEEE), Official Journal of the European Union, L37, (2003), p.24-38;

[8]. Ropota I., Dumitrescu O., Muntean M., „Composite materials from solid waste and synthetic resin“, International Review of Chemical Engineering, (IRECHE), 2(3), (2010), p. 430-433.

…citeste articolul integral in Revista Constructiilor nr. 72 – iulie 2011, pag. 38

 

Autori:
Ioan Ropota – Colegiul de Arte Plastice „Dumitru Paciurea“, Bucuresti
Ovidiu Dumitrescu, Marcela Muntean – Universitatea „POLITEHNICA“ Bucuresti, Facultatea de Chimie Aplicata si Stiinta Materialelor



Daca v-a placut articolul de mai sus
abonati-va aici la newsletter-ul Revistei Constructiilor
pentru a primi, prin email, informatii de actualitate din aceeasi categorie!
Share

Permanent link to this article: http://www.revistaconstructiilor.eu/index.php/2011/07/12/refolosirea-in-constructii-a-unor-deseuri-din-polietilen-tereftalat/

Lasă un răspuns

Adresa de email nu va fi publicata.