Az erdélyi tudomány hírei
- Tájkép blog 2014 - 2019. LE:NOTRE hírek
- A kettős elem víz és a befogadás az építészeti programokba a 20. század első felében
- Építészeti örökség és archetipikus tájképi megközelítések a környezeti veszélyekkel szemben
- Az utcaprofil kialakításának adaptálása természetalapú megoldások alkalmazásával az új városrészekben és az épületek utólagos átalakításában
- Molekulák ionizációja elektronokkal és pozitronokkal
- A madarak oxidatív állapotának kapcsolata a repülés energetikájához kapcsolódó tulajdonságokkal
- Aranyosszéki katonatörténetek: Néprajzi, antropológiai elemzés
- Univerzális exponenciális skálázódás az axonhossz-eloszlásokban egy durva felbontási modellen keresztül
- Normalizált q-Bessel függvények csillagszerűségi sugarának aszimptotikus hatványsora
- Az IGF-1 ivarfüggő oxidatív károsodást és mortalitást okoz
- Az agy dinamikájának hátterében a robusztus funkcionális architektúrát meghatározó komplex korrelációs mintázatok hierarchiája áll
- A vallás szerepe az etnokulturális identitások (újra)termelésében - nemzetközi konferencia
- Nyelvész életidők, életpályák Erdélyben címmel jelent meg Péntek János új tanulmánykötete
- A BBTE és a TINS kutatói forradalmi módszert dolgoztak ki az agy aktivitásának tanulmányozására
- Egylépcsős technika klórzoxazon-tartalmú amorf szilárd diszperzió előállítására centrifugális szálképző eljárással
- Pályázati lehetőségek a Domusnál
- A Loktanella atrilutea-ból származó fenilalanin ammónia-liáz biokatalitikus felhasználási lehetőségei
- Az Ureibacillus thermosphaericus-ból származó rekombináns D-aminosav dehidrogenáz immobilizálása
- Kutatásszemléleti, -módszertani és -történeti összefüggések a magyar néprajztudományban - konferenciafelhívás
- A tollakból mért δ34S izotóp földrajzi eloszlása Európában
Az epoxigyanta mechanikai tulajdonságainak hatékony növelése környezetbarát módon
E kutatás során a szerzők azt vizsgálták, hogyan befolyásolja az epoxigyanta mechanikai tulajdonságait – különösen annak szívósságát – a vízsugaras őrléssel előállított gumirészecskék adagolása.
Az epoxigyanták mechanikai tulajdonságait (például a szakítószilárdságot, a töréssel szembeni ellenállást, vagy a fajlagos ütőmunkát) különféle módszerekkel próbálják a kutatók javítani, ezek lehetnek kémiai eljárások – különböző reagensek adagolása – vagy fizikai eljárások – szívósítás különféle töltőanyagokkal. Gumirészecskék adagolásával már régóta kísérleteznek, a különböző hagyományos eljárások előnyei és hátrányai egyaránt ismertek. Lehet adagolni folyékony gumit is, ami – bár több szempontból hatékony eljárás, amely által lehetséges mindössze pár mikron átmérőjű részecskéket adagolni – nehézségekbe ütközik. Ezért került a figyelem középpontjába az újrahasznosított gumi, amely már környezetvédelmi szempontokból is előnyös, hiszen használt autógumikból állítják elő. Hátránya, hogy az autógumikból aránylag nagy – száz mikrométeres méretű – részecskék állíthatók elő. Emellett főleg azért nem túl eredményes az eljárás, mert a szokványos mechanikai módszerekkel előállított gumirészecskék felülete túl sima, könnyen elválnak a mátrixtól, így nem elég hatékonyak az energiaelnyelésben, a repedések eltérítésében.
Most azonban a kutatók egy újabb módszert mutatnak be, a vízsugaras őrlést, amelynek során a használt autógumit nagynyomású vízsugárral aprítják és darálják. Az így előállított és a kísérletek során felhasznált gumirészecskék mérete 200 és 600 mikrométer közötti volt. A részecskék keverését három különböző módszerrel végezték: mágneses, mechanikus, illetve ultrahangos eljárással. Az átlagosan legkisebb méretű részecskéket a mechanikus keverés eredményezte, amelynek során a nagyobb részecskeagglomerátumok kisebbekre bomlottak. A keverési idő növelésével a részecskék mérete csökkent. Az így kapott gumirészecskék szabálytalanabb alakúak, ezért jellemzően nagyobb a felületük, így erősebb az adhézió, vagyis hatékonyabban javítják az epoxigyanták mechanikai tulajdonságait. Különösen a fajlagos ütőmunka növekedett jelentősen, de a törési ellenállás és a kritikus energia felszabadulás esetében is számottevő növekedést mértek. Ez annak tulajdonítható, hogy az epoxigyanta szerkezetébe beépült gumirészecskék eltérítik a repedéseket és késleltetik azok terjedését.
Az eredményeket Toughening of Epoxy Resin: The Effect of Water Jet Milling on Worn Tire Rubber Particles (Epoxigyanta szívósítása: Vízsugaras őrlés hatása a használt autógumi részecskékre) címmel a Polymers nyílt hozzáférésű svájci folyóiratban (https://www.mdpi.com/journal/polymers) tették közzé, a tanulmány szerzői: Tamás-Bényei Péter, Bitay Enikő, Hajime Kishi, Satoshi Matsuda, Czigány Tibor.
Szemléltető képanyag:
1. ábra. A gumirészecskék (RP) felülete a mechanikus (a), illetve vízsugaras (b) őrlést követően
2. ábra. A gumirészecskék átlagos mérete a keverési idő és a keverési módszerek függvényében
3. ábra. A részecskeméret eloszlása különböző keverési módszereknél
4. ábra. A keverési módszerek eltérő hatása,
a) elektromágneses keverés (EMM), b) mechanikus keverés (MM), c) ultrahangos keverés (USM)
5. ábra. A töltőanyag-tartalom hatása a méret eloszlására
6. ábra. Töltetlen és gumirészecskékkel töltött epoxigyanta törésmechanikai vizsgálata
7. ábra. Repedésterjedés gumival töltött epoxigyantában (a gumirészecskéket kék, a repedéseket piros nyíl jelzi)
E kutatás során a szerzők azt vizsgálták, hogyan befolyásolja az epoxigyanta mechanikai tulajdonságait – különösen annak szívósságát – a vízsugaras őrléssel előállított gumirészecskék adagolása.
Az epoxigyanták mechanikai tulajdonságait (például a szakítószilárdságot, a töréssel szembeni ellenállást, vagy a fajlagos ütőmunkát) különféle módszerekkel próbálják a kutatók javítani, ezek lehetnek kémiai eljárások – különböző reagensek adagolása – vagy fizikai eljárások – szívósítás különféle töltőanyagokkal. Gumirészecskék adagolásával már régóta kísérleteznek, a különböző hagyományos eljárások előnyei és hátrányai egyaránt ismertek. Lehet adagolni folyékony gumit is, ami – bár több szempontból hatékony eljárás, amely által lehetséges mindössze pár mikron átmérőjű részecskéket adagolni – nehézségekbe ütközik. Ezért került a figyelem középpontjába az újrahasznosított gumi, amely már környezetvédelmi szempontokból is előnyös, hiszen használt autógumikból állítják elő. Hátránya, hogy az autógumikból aránylag nagy – száz mikrométeres méretű – részecskék állíthatók elő. Emellett főleg azért nem túl eredményes az eljárás, mert a szokványos mechanikai módszerekkel előállított gumirészecskék felülete túl sima, könnyen elválnak a mátrixtól, így nem elég hatékonyak az energiaelnyelésben, a repedések eltérítésében.
Most azonban a kutatók egy újabb módszert mutatnak be, a vízsugaras őrlést, amelynek során a használt autógumit nagynyomású vízsugárral aprítják és darálják. Az így előállított és a kísérletek során felhasznált gumirészecskék mérete 200 és 600 mikrométer közötti volt. A részecskék keverését három különböző módszerrel végezték: mágneses, mechanikus, illetve ultrahangos eljárással. Az átlagosan legkisebb méretű részecskéket a mechanikus keverés eredményezte, amelynek során a nagyobb részecskeagglomerátumok kisebbekre bomlottak. A keverési idő növelésével a részecskék mérete csökkent. Az így kapott gumirészecskék szabálytalanabb alakúak, ezért jellemzően nagyobb a felületük, így erősebb az adhézió, vagyis hatékonyabban javítják az epoxigyanták mechanikai tulajdonságait. Különösen a fajlagos ütőmunka növekedett jelentősen, de a törési ellenállás és a kritikus energia felszabadulás esetében is számottevő növekedést mértek. Ez annak tulajdonítható, hogy az epoxigyanta szerkezetébe beépült gumirészecskék eltérítik a repedéseket és késleltetik azok terjedését.
Az eredményeket Toughening of Epoxy Resin: The Effect of Water Jet Milling on Worn Tire Rubber Particles (Epoxigyanta szívósítása: Vízsugaras őrlés hatása a használt autógumi részecskékre) címmel a Polymers nyílt hozzáférésű svájci folyóiratban (https://www.mdpi.com/journal/polymers) tették közzé, a tanulmány szerzői: Tamás-Bényei Péter, Bitay Enikő, Hajime Kishi, Satoshi Matsuda, Czigány Tibor.
Szemléltető képanyag:
1. ábra. A gumirészecskék (RP) felülete a mechanikus (a), illetve vízsugaras (b) őrlést követően
2. ábra. A gumirészecskék átlagos mérete a keverési idő és a keverési módszerek függvényében
3. ábra. A részecskeméret eloszlása különböző keverési módszereknél
4. ábra. A keverési módszerek eltérő hatása,
a) elektromágneses keverés (EMM), b) mechanikus keverés (MM), c) ultrahangos keverés (USM)
5. ábra. A töltőanyag-tartalom hatása a méret eloszlására
6. ábra. Töltetlen és gumirészecskékkel töltött epoxigyanta törésmechanikai vizsgálata
7. ábra. Repedésterjedés gumival töltött epoxigyantában (a gumirészecskéket kék, a repedéseket piros nyíl jelzi)