Ingeniører skaber måder at holde stenaffald ude af lossepladser

Brug af polymerer og gylleaffald fra natursten, UBC Okanagan -forskere fremstiller miljøvenlige stenkompositter.

Disse nye kompositter er fremstillet af tidligere kasserede materialer, der blev efterladt under skæringen af ​​naturlige strukturelle eller prydblokke til bygninger, byggematerialer eller monumenter. Mens genbrug af affaldsmaterialet fra naturstenproduktion er almindeligt i cement, fliser og beton, tilføjelse af stenopslæmningen til polymerer er en ny og innovativ idé, forklarer ingeniørskolen professor Abbas Milani.

En stigende industriel efterspørgsel efter multifunktionelle biovenlige råvarer presser forskere til at udvikle værditilvækst og energibesparende biokompositter og processer, forklarer han.

"Fordi gyllen er et affaldsmateriale, det kommer til en lavere pris for genanvendt sammensat produktion, "siger Milani, direktør for UBC's Materials and Manufacturing Research Institute (MMRI).

Milani og hans kolleger modtog for nylig UBC -finansiering for at etablere en klynge af ekspertise inden for biokompositter. Klyngen vil udvikle nye landbrugs- og skovbrugsbaserede bio- og genanvendte kompositter for at minimere virkningen af ​​konventionel plast og affald på miljøet.

Det pulveriserede stenaffald, der bruges i projektet, giver fleksibilitet til den nye partikelformede polymermatrixkomposit. Det kan blandes i forskellige forhold i det færdige produkt gennem passende varme eller tryk for at opfylde strukturelle krav eller æstetiske valg, defineret af industri og kunder.

"Denne grønne stenkomposit kan let integreres i en række forskellige applikationer, "siger UBC Research Associate Davoud Karimi." Disse kompositter kan bruges til dekorationer og sanitetsprodukter, lige fra rumfart til bilindustri. "

Forskerne varierede mængden af ​​sten tilsat kompositterne og testede derefter flere parametre for at bestemme styrke, holdbarhed og tæthed sammen med varmeledningsevne. Formning og mekaniske test blev udført i Composites Research Network Okanagan Laboratory i samarbejde med MMRI.

Ved at tilføje stenaffaldet til kompositterne, forskere fastslog, at det ikke kun øgede jomfrupolymerens styrke og holdbarhed, men kompositternes ledningsevne steg proportionelt baseret på mængden af ​​sten tilsat.

"Den øgede styrke er vigtig, men den øgede ledningsevne (op til 500 procent) åbner en enorm dør til flere nye potentielle applikationer, herunder 3D-udskrivning med genanvendte kompositter, ”forklarer Milani.

"Hver gang vi kan aflede affald fra lossepladser og generere et produkt med potentiale for økonomisk fordel er en win-win, "Tilføjer Milani." Vi håber, at den slags produkter, der er omhyggeligt designet ved hjælp af tværfaglige forskere med fokus på 3R-foranstaltninger (kan repareres, genanvendelig, og genanvendelig), kan bidrage væsentligt til økonomien i vores region og Canada som helhed. "

Forskningen blev for nylig offentliggjort i to prestigefyldte tidsskrifter Sammensatte strukturer og Kompositter Del B:Teknik .