Department of Polymer Engineering (Budapest University of Technology and Economics)
Starting date
2008-04-01
Closing date
2011-04-30
Funding (in million HUF)
6.708
FTE (full time equivalent)
2.28
state
closed project
Summary in Hungarian
A műanyagok újrahasznosítása nemcsak fontos környezetvédelmi kérdés, hanem az Európai Unió rendeletei által pontosan szabályozott megoldandó feladat. A hulladékok egyre magasabb arányban történő újrahasznosításához az ipari hulladék újrahasznosítása mellett nagy szükség van a lakosságtól begyűjtött műanyagok hasznosítására. Ezek anyagfajtánkénti szétválogatása hosszadalmas, drága és nehezen gépesíthető folyamat. A kutatómunka célja a szelektíven begyűjtött műanyagok válogatás nélküli fizikai újrahasznosítására olyan technológia és termék kifejlesztése, amelynek során a vegyes műanyag hulladékból megnövelt értékű termék állítható elő, amely a gép-, illetve az építőiparban felhasználható. A tervezett termék alapanyagát a lakossági szelektív hulladékgyűjtőbe kerülő négy leggyakoribb műanyagból: a polietilén-terftalátból (PET), a polietilénből (PE), a polisztirolból (PS) és a polipropilénből (PP) előállított polimer keverékek, ill. üvegszál erősítésű kompozitok adnák.
Summary
Recycling of plastics is not only an environmental issue but also a task strictly controlled by the EU regulations. In order to increase the degree of recycling package material wastes, it is also necessary to recycle plastic waste obtained from the households besides utilizing industrial wastes. The separation of these materials according to material types is a long and expensive process, difficult to mechanize. The aim of my research work is to develop a technology and a product for the physical recycling of selectively collected plastics so that no further separation is needed. Finally a product with added value can be manufactured from this mixed plastic waste that can be used in the machine and construction industry, as well. The base materials of the designed product would be those found in the household selective plastics waste (in the greatest amount): blends mixed from polyethylene-terephthalate (PET), polyethylene (PE), polystyrene (PS) and polypropylene (PP), as well as glass fiber reinforced composites.
Final report
Results in Hungarian
A kutatási időszakban a vegyes műanyaghulladék értéknövelt hasznosítására fejlesztettem ki új eljárást, amelynek segítségével magas műszaki követelményeknek megfelelő alkatrészt gyártását is megvalósítottam.
A kutatás első felében a vegyes műanyag hulladékot eredeti polimerek keverékével modelleztem és ezeket vizsgáltam mechanikai, valamint morfológiai szempontból. Elsőként a polimer blend-morfológiák kialakulását és tulajdonságait tanulmányoztam, majd kutatásaimat kiterjesztettem üvegszál-erősítéses rendszerekre is. A megfigyelések alapján egyszerű morfológiai modelleket hoztam létre, amelyekkel jól magyarázhatóak a különböző összetételű blendek mechanikai tulajdonságainak változásai. A munka során kifejlesztett új kritikus szálhossz meghatározási módszer különösen nagy jelentőséget kap, mivel az extrudálás és fröccsöntés jelentős száltördelődést eredményez.
A kutatások következő fázisában a vegyes műanyaghulladék adalékolásának optimalizálásán dolgoztam. Többféle égésgátlóval, kompatibilizáló-szerrel és stabilizátorral kísérleteztem, amelyekkel sikerült nagymértékű minőségnövekedést elérni. Az kifejlesztett másodlagos nyersanyag így akár a gépjárműiparban is hasznosítható lenne. Ennek alátámasztására egy autóipari alkatrészt, valamint annak gyártószerszámát készítettük el. Az általunk fejlesztett anyagból fröccsöntött terméket egy autóiparban általánosan használt műszaki műanyaggal összehasonlítva a felhasználáshoz megfelelő értékeket kaptunk.
Results in English
An upgraded recycling technology for mixed plastic waste was developed in the last research project, allowing even the production of parts with high technical requirements.
In the first half of the project the plastic was modeled by a mixture of virgin polymers and these were studied from the mechanical and morphological viewpoints. First the development and properties of polymer blend morphologies were studied then the research was extended also for glass fiber reinforced systems. Based on the observations simple morphological models were developed allowing good explanation of the property changes in blends of varying compositions. The new critical fiber length measurement method is especially important, as the extrusion and injection molding steps are accompanied by significant fiber fragmentation.
In the next phase of the research the additive system to be used with mixed plastic wastes was optimized. Experiments were performed with various flame retardants, compatibilizers and stabilizers which resulted in a significant quality improvement. The secondary raw material developed could be used even in the automotive industry. In order to prove this and automotive part and its production mold was produced. A comparison of the injection molded product made form the material developed by us was compared with an engineering plastic widely used by the automotive industry yielded favorable results.
