Analiza mecanică a materialului polimeric PET din sticle de plastic

Text completat

UNIVERSITATEA DIN VALLADOLID

SCOALA INGINERILOR INDUSTRIALI

Licențiat în inginerie în tehnologii industriale

Analiza mecanică a materialului polimeric PET

din sticle de plastic

Autor:

Villafañe Calvo, Irene

Tutore:

Francisco Javier Santos Martin

CMeIM - Zona de inginerie a

Procese de fabricatie

rezumat

Această lucrare studiază rezistența mecanică a materialului polimeric PET prin teste la tracțiune. Au fost luate în considerare șase scenarii diferite: material nedegradat, degradare apoasă (în apă dulce și apă sărată), degradare termică (la temperaturi ridicate și scăzute) și degradare cu lumină UV. Variabilele procesului de creare a probei sunt: ​​orientarea tăierii, procesul de tăiere (cu laser și ghilotină) și aplicarea sau nu a unui tratament termic. Rezultatele demonstrează în mod clar proprietățile mecanice bune ale acestui material, chiar și după ce a fost degradat, astfel încât acesta prezintă un mare potențial pentru un nou sistem de reciclare bazat pe păstrarea integrității fizice a materialelor plastice. Pentru a realiza acest nou sistem de reciclare, sunt necesare modificări în fabricarea materialului, precum și în modelele și legislația de reciclare.

Indici

Index de conținut

Index de conținut. 4

Indicele cifrelor. 6

Indexul tabelului. 8

1. Introducere . 9

2. Memoria bibliografică. unsprezece

2.1. Plastic unsprezece

2.1.1. Producție, utilizare și eliminare. unsprezece

2.1.2. Materialele plastice din mediu. 14

2.2. Sticle PET. 22

2.2.1. Polietilen tereftalat (PET). 22

2.2.2. Fabricarea sticlelor PET. 2. 3

2.2.3. Reciclarea sticlelor PET. 27

3. Metode și materiale. 3. 4

3.1. Standard ISO. 3. 4

3.2. Proiectarea probei. 35

3.3. Degradarea probelor. 39

3.3.1. Degradarea apei. 39

3.3.2. Degradarea luminii UV. 40

3.3.3. Degradare termică. 41

3.4. Procedura de testare. 42

4. Rezultate. 43

4.1. Prelucrarea rezultatelor. 43

4.1.1. Conversia unității. 43

4.1.2. Nomenclatura rezultatelor. 44

4.2. Eșantioane de referință. Patru cinci

4.2.1. Mostre de referință 1 - Laser. 47

4.2.2. Eșantioane de referință 2 - Ghilotină. 48

4.3. Probele degradate. cincizeci

4.3.1. Modulul lui Young. cincizeci

4.3.2. Alungirea punctului de randament. 53

4.3.3. Stresul punctului de randament. 56

4.3.4. Alungirea punctului de rupere. 59

4.3.5. Stresul punctului de rupere. 62

4.3.6. Rezumatul rezultatelor. 65

5. Discuție. 67

6. Analiza economică. 71

6.1. Costuri directe. 71

6.2. Costuri indirecte . 72

6.3. Costul total. 72

7. Concluzii. 73

Indexul cifrelor

Figura 1. Distribuții pe tot parcursul vieții de produse în opt sectoare industriale. Graficul urmează o distribuție log-normală. Axele: funcția de probabilitate a distribuției (PDF) și ani (ani). Legenda: ambalaj; produse de consum și industriale; altele și textile;

electricitate și electronice; transport; industria mașinilor; construcții și construcții. (Geyer et

Figura 2. Producția de materiale plastice în Europa (UE28 + NO/CH) și în lume (PlasticsEurope 2016) 12 Figura 3. Cererea de materiale plastice în principalele sectoare ale pieței. Legendă: agricultură, electricitate și electronică: auto: construcții și construcții; ambalare; alții. (PlasticsEurope 2016). 13

Figura 4. Producția, utilizarea și destinația globală a rășinilor polimerice, a fibrelor sintetice și a aditivilor (1950-2015; MMT). Legendele: producția primară; stoc în uz; aruncat; incinerat; reciclat; secundar. (Geyer și colab. 2017). 14

Figura 5. Harta globală cu fiecare țară umbrită în funcție de estimarea de masă a deșeurilor de plastic necontrolate (în MMT) generate în 2010 per populație de locuitori la 50 km de coastă (Jambeck și colab. 2015). cincisprezece

Figura 6. Rezultatele modelării globale a densității populației de materiale plastice în oceane. predicțiile modelului sunt date pentru toate cele patru clase (0,33-1,00 mm, 1,01-4,75 mm, 4,76-200 mm și> 200 mm) (Eriksen și colab. 2014). 17

Figura 7. Definiții ale microplasticelor în funcție de dimensiunea propusă de diverși autori (da Costa și colab. 2016). 18

Figura 8. Model conceptual care ilustrează efectele dăunătoare potențiale ale diferitelor dimensiuni de materiale plastice. (da Costa și colab. 2016). 19

Figura 9. Modificări ale procentului de elasticitate a benzilor din polipropilenă expuse la aer și care plutesc în apa de mare din Golful Biscayne, FL (Andrady 2011). . douăzeci

Figura 10. Monomer PET (Awaja și Pavel 2005). 22

Figura 11. Polimerizarea PET (Welle 2011). 22

Figura 12. Ciclul de viață generic al sticlelor PET. 2. 3

Figura 13. Turnarea prin suflare a sticlelor din PET (Yang și colab. 2004). 24

Figura 14. Orientarea lanțurilor PET din sticle. Figura modificată din (Billon et al. 2014). 25

Figura 15. Sticle PET colectate în Brazilia, Europa, Japonia și SUA (în 1000 t) (Welle 2011). 28

---