Användning av polymerer och avfall från natursten, UBC Okanagan -forskare tillverkar miljövänliga stenkompositer.

Dessa nya kompositer är gjorda av tidigare kasserade material som lämnats kvar vid skärning av naturliga strukturella eller prydnadsblock för byggnader, byggmaterial eller monument. Medan återanvändning av avfallsmaterial från naturstenstillverkning är vanligt i cement, kakel och betong, att lägga till stenuppslamningen i polymerer är en ny och innovativ idé, förklarar tekniska högskolans professor Abbas Milani.

En växande industriell efterfrågan på multifunktionella biovänliga råvaror driver forskare att utveckla mervärde och energibesparande biokompositer och processer, han förklarar.

"Eftersom uppslamningen är ett avfallsmaterial, det kommer till en lägre kostnad för återvunnen kompositproduktion, säger Milani, chef för UBC:s material- och tillverkningsforskningsinstitut (MMRI).

Milani och hans kollegor fick nyligen UBC -finansiering för att etablera ett kluster av forskningsspecialitet inom biokompositer. Klustret kommer att utveckla nya jordbruks- och skogsbruksbaserade bio- och återvunna kompositer för att minimera påverkan av konventionell plast och avfall på miljön.

Det pulveriserade stenavfallet som används i projektet ger flexibilitet till den nya partikelformiga polymermatriskompositen. Den kan blandas i olika förhållanden till den färdiga produkten genom lämplig värme eller tryck för att uppfylla strukturella krav eller estetiska val, definieras av industri och kunder.

"Denna gröna stenkomposit kan enkelt integreras i en mängd olika applikationer, "säger UBC Research Associate Davoud Karimi." Dessa kompositer kan användas i dekorationer och sanitetsprodukter som sträcker sig från flyg- och fordonsapplikationer. "

Forskarna varierade mängden sten som tillsattes till kompositerna och testade sedan flera parametrar för att bestämma styrka, hållbarhet och densitet tillsammans med värmeledningsförmåga. Gjutning och mekaniska tester utfördes i Composites Research Network Okanagan Laboratory med samarbete från MMRI.

Genom att lägga stenavfallet till kompositerna, forskare bestämde att det inte bara ökade jungfruliga polymerens styrka och hållbarhet, men kompositmaterialets konduktivitet ökade proportionellt baserat på mängden sten som tillsattes.

"Den ökade styrkan är viktig, men den ökade konduktiviteten (upp till 500 procent) öppnar en enorm dörr till flera nya potentiella applikationer, inklusive 3D-utskrift med återvunna kompositer, "förklarar Milani.

"Varje gång vi kan avleda avfall från deponier och generera en produkt med potential för ekonomisk nytta är en vinn-vinn, "Tillägger Milani." Vi hoppas att den här sortens produkter, som är noggrant utformade med hjälp av tvärvetenskapliga forskare med fokus på 3R-åtgärder (reparationsbara, återanvändbar, och återvinningsbart), kan avsevärt bidra till ekonomin i vår region och Kanada som helhet. "

Forskningen publicerades nyligen i två prestigefyllda tidskrifter Sammansatta strukturer och Kompositer Del B:Teknik .