Механичен анализ на PET полимерен материал от пластмасови бутилки

Текстът завършен

УНИВЕРСИТЕТ ВАЛАДОЛИД

ШКОЛА ЗА ИНДУСТРИАЛНИ ИНЖЕНЕРИ

Диплом по инженерство в индустриални технологии

Механичен анализ на PET полимерен материал

от пластмасови бутилки

Автор:

Вилафанье Калво, Ирен

Преподавател:

Франсиско Хавиер Сантос Мартин

CMeIM - инженерна област на

Производствени процеси

Обобщение

Тази работа изучава механичната устойчивост на полимерен материал от PET чрез изпитвания на опън. Разгледани са шест различни сценария: неразграден материал, водна деградация (в сладка вода и солена вода), термична деградация (при високи и ниски температури) и деградация с UV светлина. Променливите в процеса на създаване на пробата са: ориентацията на среза, процеса на рязане (с лазер и гилотина) и прилагането или не на термична обработка. Резултатите ясно демонстрират добрите механични свойства на този материал, дори след като е влошен, така че той представлява голям потенциал за нова система за рециклиране, базирана на запазване на физическата цялост на пластмасовите материали. За да се постигне тази нова система за рециклиране, са необходими промени в производството на материала, както и в моделите и законодателството за рециклиране.

полимерен

Индекси

Индекс на съдържанието

Индекс на съдържанието. 4

Индекс на цифрите. 6

Индекс на таблицата. 8

1. Въведение . 9

2. Библиографска памет. единадесет

2.1. Пластмаси единадесет

2.1.1. Производство, използване и обезвреждане. единадесет

2.1.2. Пластмасите в околната среда. 14.

2.2. PET бутилки. 22.

2.2.1. Полиетилен терефталат (PET). 22.

2.2.2. Производство на PET бутилки. 2. 3

2.2.3. Рециклиране на PET бутилки. 27

3. Методи и материали. 3. 4

3.1. ISO стандарт. 3. 4

3.2. Примерен дизайн. 35

3.3. Влошаване на пробите. 39

3.3.1. Разграждане на водата. 39

3.3.2. Разграждане на UV светлината. 40

3.3.3. Термично разграждане. 41

3.4. Процедура за изпитване. 42

4. Резултати. 43

4.1. Обработка на резултатите. 43

4.1.1. Преобразуване на мерни единици. 43

4.1.2. Номенклатура на резултатите. 44

4.2. Референтни проби. Четири пет

4.2.1. Референтни проби 1 - Лазер. 47

4.2.2. Референтни проби 2 - Гилотина. 48

4.3. Влошени проби. петдесет

4.3.1. Модул на Йънг. петдесет

4.3.2. Удължение на границата на провлачване. 53

4.3.3. Напрежение на границата на добив. 56

4.3.4. Удължаване на точката на скъсване. 59

4.3.5. Стрес в точка на пречупване. 62

4.3.6. Обобщение на резултатите. 65

5. Дискусия. 67

6. Икономически анализ. 71

6.1. Преки разходи. 71

6.2. Косвени разходи. 72

6.3. Общо разходи. 72

7. Заключения. 73

Индекс на цифрите

Фигура 1. Разпределение на живота на продукта от осем индустриални сектора. Графиката следва логарифмно нормално разпределение. Оси: вероятностна функция на разпределението (PDF) и години (години). Легенда: опаковка; потребителски и промишлени продукти; други и текстил;

електричество и електронни; транспорт; машиностроене; строителство и строителство. (Geyer et

Фигура 2. Производство на пластмаси в Европа (EU28 + NO/CH) и света (PlasticsEurope 2016) 12 Фигура 3. Търсене на пластмасови материали в основните пазарни сектори. Легенда: селско стопанство, електричество и електроника: автомобилостроене: строителство и строителство; опаковка; други. (PlasticsEurope 2016). 13

Фигура 4. Производство, употреба и глобална дестинация на полимерни смоли, синтетични влакна и добавки (1950-2015; MMT). Легенди: Първично производство; запас в употреба; изхвърлено; кремирани; рециклирани; втори. (Geyer et al. 2017). 14.

Фигура 5. Глобална карта с всяка страна засенчена според оценката на масата на неконтролирани пластмасови отпадъци (в MMT), генерирани през 2010 г. на население на 50 км от брега (Jambeck et al. 2015). петнадесет

Фигура 6. Резултати от глобалното моделиране на плътността на населението на пластмасите в океаните. дадени са моделни прогнози за четирите класа (0,33-1,00 mm, 1,01-4,75 mm, 4,76-200 mm и> 200 mm) (Eriksen et al. 2014). 17

Фигура 7. Определения на микропластмасите според размера, предложени от различни автори (da Costa et al. 2016). 18.

Фигура 8. Концептуален модел, илюстриращ потенциалните вредни ефекти от различни размери на пластмасите. (da Costa и др. 2016). 19.

Фигура 9. Промени в процента на еластичност на полипропиленовите ленти, изложени на въздух и плаващи в морска вода в залива Бискайн, Флорида (Andrady 2011). . двайсет

Фигура 10. PET мономер (Awaja и Павел 2005). 22.

Фигура 11. PET полимеризация (Welle 2011). 22.

Фигура 12. Общ жизнен цикъл на PET бутилки. 2. 3

Фигура 13. Издуване на PET бутилки (Yang et al. 2004). 24

Фигура 14. Ориентация на PET веригите в бутилките. Фигура, модифицирана от (Billon et al. 2014). 25

Фигура 15. PET бутилки, събрани в Бразилия, Европа, Япония и САЩ (през 1000 т) (Welle 2011). 28