Recycled carpet-reinforced composites from post-consumer polypropylene carpet and recycled HDPE resin

抗弯强度 高密度聚乙烯 材料科学 复合材料 聚丙烯 弯曲模量 压缩成型 造型(装饰) 析因实验 聚乙烯 模具 数学 统计
作者
Mohamadreza Youssefi Azarfam,Anuj Maheshwari,Frank D. Blum,Siddhesh Chaudhari,Christine Switzer,R. Vaidyanathan,Jay C. Hanan,Sudheer Bandla
出处
期刊:Resources Conservation and Recycling [Elsevier BV]
卷期号:200: 107298-107298 被引量:1
标识
DOI:10.1016/j.resconrec.2023.107298
摘要

Carpets significantly contribute to landfills, forming 3.5 % of the U.S. landfill waste, with less than 10 % being recycled. This study uses intact carpets to create functional composites as a potential solution to this problem. This research introduces a feasible method for manufacturing recycled composites through compression molding of post-consumer polypropylene (PP) carpet and recycled high-density polyethylene (HDPE) resin. Optimal molding temperature and composition ranges were identified using a comprehensive three-level full factorial design of experiments (3D-DOE), resulting in impressive flexural strength (>40 MPa) and flexural modulus (>2000 MPa). Reproducibility tests of 10 specimens yielded 41.8 ± 2.0 MPa flexural strength and 2200 ± 150 MPa flexural modulus. These composites, containing up to 70 % potentially-landfilled carpet and 30 % recycled resin, surpassed the performance for the strength of commercialized thermoplastics, making them suitable for structural applications. The findings present a promising approach to address carpet landfilling while reducing reliance on additives.
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