Aktualności
Badania
14 Grudnia
Fot. Jakub Krzysiak
Opublikowano: 2023-12-14

Na Politechnice Lubelskiej powstała maszyna dająca „drugie życie” odpadom

Maszynę do przetwórstwa tworzyw i wytwarzania nowych wyrobów z odpadowych materiałów polimerowych pochodzących z recyklingu zbudowali naukowcy z Politechniki Lubelskiej. Otrzymane produkty są wytrzymalsze, elastyczniejsze i mogą mieć właściwości zbliżone do betonu lub gumy.

Urządzenie i technologia powstały w Katedrze Technologii i Przetwórstwa Tworzyw Polimerowych Wydziału Mechanicznego Politechniki Lubelskiej. Wynalazek umożliwia otrzymywanie nowych, oryginalnych kompozycji materiałowych, które są oparte na tworzywach sztucznych, ale zawierają dużą ilość składników pochodzących z odpadów poprodukcyjnych. Dzięki temu otrzymane produkty mają polepszoną wytrzymałość w odniesieniu do tradycyjnego tworzywa, a z uwagi na rodzaj dodatku – napełniacza (mineralnego lub rozdrobnionych części roślin) – charakteryzują się ciekawymi cechami i oryginalnymi właściwościami, które mogą być zbliżone do materiałów typu beton, twarde drewno lub guma.

Aby nadać polimerom pożądane cechy, podczas ich podgrzewania dodaje się do nich różnego rodzaju napełniacze. Nasz zespół opracował technologie wytwarzania nowych wyrobów z mieszanek pochodzących z różnych tworzyw polimerowych, które razem rozdrobnione i zmieszane nie są w zasadzie dotychczas zagospodarowane. Do tworzywa dodaje się odpadowe materiały mineralne, np. piasek kwarcowy, pył budowalny lub rozdrobnione i wysuszone części roślin, w ilości od 50 do 70%. Wszystko to prowadzi do otrzymania nowego materiału formowanego ostatecznie w narzędziu. Obecnie dostępne na rynku wytłaczarki umożliwiają dodanie tylko 15–20% takiego napełniacza. Wynika to głównie z tego, że istnieje duże ryzyko uszkodzenia układu uplastyczniającego, czyli cylindra lub obracającego się w nim ślimaka  – tłumaczy prof. Tomasz Klepka, kierownik Katedry Technologii i Przetwórstwa Tworzyw Polimerowych.

Autorzy nowatorskiej konstrukcji przekonują, że maszyna poradzi sobie z takim problemem, ponieważ ma wymienny układ uplastyczniający i bardzo szybko można w niej zmienić ślimak i cylinder, aby wprowadzić nową mieszankę.

Mieszankę, najczęściej w postaci rozdrobionych płatków lub granulatu, wprowadza się do zasobnika, skąd trafia do specjalnego podgrzewanego cylindra. Tam ulega uplastycznieniu. Następnie przechodzi przez głowicę. Otrzymane produkty mogą być w postaci pręta, kształtownika lub taśmy. W zależności od wyrobu do ostatecznego formowania produktu możemy zastosować prasę hydrauliczną lub ruchomy stół. Tak powstają m.in. kostka brukowa, spowalniacze uliczne, bariery energochłonne oraz galanteria ogrodowa, np. oparcia ławek – wyjaśnia mgr inż. Filip Longwic..

Sztandarowym pomysłem zespołu jest sztuczny kamień. Można go barwić w całej masie, dodać porofor. Dzięki temu powstają otwory drenażowe, które pozwalają chłonąć wodę. W przypadku nadmiaru wody jest ona wchłaniana, a kiedy panuje susza – oddawana. Naukowcy zamierzają zainteresować urządzeniem przemysł i zachęcić do współpracy nad efektywniejszym zagospodarowaniem trudnych odpadów.

Typowe maszyny produkcyjne, np. wytłaczarki, wymagają wprowadzenia do leja zasypowego dużego wsadu materiałowego o znacznej objętości i masie około 300 kg. Przedsiębiorcy nie są zainteresowani badaniami nad nowymi innowacyjnymi materiałami na tak dużą skalę. Minimalna ilość tworzywa, która obsługuje nasze urządzenie to od 0,5 do 1 kg, co pozwala na elastyczne dostosowanie się do różnych potrzeb klientów i wykonywanie mieszanek z różnorodnymi dodatkami. Ponadto w naszym laboratorium jesteśmy w stanie wykonać dużą liczbę badań właściwości mechanicznych lub cech fizykochemicznych gotowych wyrobów – przekonuje prof. Tomasz Klepka. – Z uwagi na to, że potencjalne wyroby będą wytwarzane z polimerów z recyklingu, tego typu maszyny i proces technologiczny dają „drugie życie” materiałom, a poprzez to można uzyskać poprawę wskaźników ekologicznych – dodaje.

Podczas wystawy INOVA Croatia 2023 wynalazek otrzymał złoty medal oraz trzy nagrody specjalne. Budowa maszyny została sfinansowana ze środków Ministerstwa Edukacji i Nauki.

źródło: PL

Dyskusja (0 komentarzy)