Брус
Вторично переработанный ПЭВП и полимерные смеси применяются для изготовления пластмассовых брусьев, которыми заменяют дерево в производстве железнодорожных шпал, опалубки, разборных столов и обшивки. Преимущество таких брусьев над деревянными в том, что они не гниют и не выгорают. Чтобы повысить прочность, их можно армировать другими материалами, например, фибергласовой или древесной мукой. Они используются прежде всего в приложениях, где не подвергаются постоянной нагрузке
Одним из препятствий для роста этого рынка является отсутствие стандартов испытаний для оценки и задания технических характеристик брусьев из восстановленных пластмасс. В США проблема решается разработкой стандартов и демонстрацией проектов. Ассоциация продавцов пластмассовых брусьев совместно с Американским обществом испытаний и материалов (ASTM) провели работу по разработке стандартов и спецификаций для собственной продукции. К настоящему времени ASTM опубликовало семь методик для испытаний, охватывающих оценку плотности, изгибных свойств, компрессионных свойств, сдвига, ползучести и теплового расширения. Сейчас находятся в стадии разработки дополнительные тесты, включающие технические требования для опалубки в домостроении, а также для применения брусьев из вторичного материала в морских и береговых инженерных сооружениях [23]. Кришнасвами и Стусек описывают два демонстрационных проекта США по применению брусьев из вторично переработанных пластмасс [23]. Один из них — это дорожки через заболоченную территорию на острове Келли, штат Огайо, которые находятся во влажном и набухшем состоянии и под действием сильных перепадов температур. Второй — мост в штате Миссури, предназначенный для пешеходов и легкого транспорта. Более подробная информация об этих проектах опубликована Департаментом естественных ресурсов штата Огайо [24].
US Plastic Lumber Corporation ( USPL) имеет шесть фабрик, производящих продукцию из брусьев. Компания оценивает ежегодный рынок США такой продукции в 10 млрд долл и предлагает пластмассовый брус в качестве альтернативы твердой древесине во всех возможных приложениях. Продукцию USPL можно разделить на три группы:
• профили и опалубка из пластмассовых брусьев;
• конструкционные изделия и инженерные сооружения, такие как стойки и корабельные надстройки, железнодорожные шпалы и пешеходные дорожки (эти изделия усиливают фиберглассом и другими компонентами);
• сборные изделия, например, знаки, садовые скамейки, разборные столики, емкости для сбора мусора и т. д. [25].
Производство железнодорожных шпал может поглотить огромное количество вторичного ПЭВП. На сегодняшний день железнодорожная индустрия США заменяет около 14 млн шпал в год, и это число растет. Пластмассовые шпалы экологичны не только потому, что содержат вторичный материал, но также потому, что они замещают дерево, пропитанное в креозоте, который является токсичным химическим веществом [25].
Изделия для кораблестроения представляют еще один потенциально емкий рынок. На рис. 9.3 показаны свайные сооружения на пристани в Криб-Поинт в Австралия. Брус, произведенный компанией Repeat Plastics, изготовлен из низкосортных, вторичных, смешанных пластмасс (преимущественно ПЭВП и ПП), с различными сочетаниями наполнителей и модификаторов свойств. Наполнителем, повышающим прочность и жесткость, служат бывшие в употреблении картонные коробки для жидкостей (бумага, ламинированная пластмассой, применяется в производстве тары для молока и других продуктов). Как известно, компоненты из древесины быстро приходят в негодность, иногда их приходится заменять уже через 5 лет, то есть причал требует сложного и дорогостоящего ухода. Защитные решетки и стенки из вторичного материала, весом каждая по 400 кг, успешно конкурируют по цене с древесиной [21].
Рис. 9.3. Свайные сооружения из вторичного материала (С разрешения EcoRecycle.) |
Древесная мука часто используется для повышения жесткости профилей из вторичного материала, предназначенных для применения как в помещениях, так и на улице. Древесное волокно служит армирующим наполнителем в сплошной полимерной матрице, получаемой на экструзионном оборудовании. Древесная мука легче и дешевле, чем традиционные наполнители, такие как фиберглас и минералы. В одном из продуктов, Тгех, используется 50-55 % вторичной древесной муки, а остальную часть составляют повторно переработанные ПЭВП, ПЭНП или ЛПЭНП.
Из вторичного ПЭВП производятся также пластиковые панели. Их можно резать, сверлить, делать протрассированные соединения и ставить на них фиксаторы, используя гвозди и винты как при работе с деревом, но выигрыш состоит в прочности и простом уходе. Среди производителей назовем компании Renew Plastics [26] и Hettinga [27].
Примером нового подхода к использованию панелей из вторичного ПЭВП могут служить предметы уличной мебели, производимые небольшой дизайнерско-промышленной компанией Bluesquare (рис. 9.4).
Рис. 9.4. Кресло, сконструированное и произведенное компанией Bluesquare (С разрешения Мэтью Батлера, Bluesquare.) |