The focus of the project is recycling of the insulation material mineral wool. The aim is to investigate the potential of using post-consumer wool from landfill as fiber reinforcement in a polymer matrix. Information gathering is conducted by a literature study on previous research, with focus on sustainability, circular economy and waste management. Potential is evaluated by producing test specimens, test mechanical properties with tensile and flexural tests, and conducting a life cycle assessment and economic analysis of the material. Mechanical properties of interest in this study are maximum stress and stiffness. The conclusion is that the manufacturing methods selected in the project do not achieve sufficient quality in the material to determine whether the fibers have the desired effect. Rock wool fibers do blend well with both polypropylene (PP) and high-density polyethylene (HDPE), but polymer composites with short fibers require control of fiber length, dispersion and direction, and the material needs to be free of pores which has not been achieved at this stage. As a result, unreinforced HDPE performs best in tensile tests (19,4 MPa in stress and 1,22 GPa Young’s modulus), in bending reinforced PP of virgin plastic achieves the highest stress and unreinforced PP the highest flexural modulus (74,1 MPa and 0,74 GPa respectively). The life cycle assessment shows that recycled rock wool fibers have potential to produce 60% less CO2 emissions than the equivalent glass fiber composite. In addition, stone wool fibers show the potential to save 30 000 SEK/ton compared to glass fiber, which corresponds to a 75% lower price. / Projektets fokus är återvinning av isoleringsmaterialet mineralull. Målet är att undersöka potentialen i att använda avfallet efter rivning eller renovering som fiberförstärkning i en polymermatris. Insamling av information sker genom att utföra en litteraturstudie på forskning, med fokus på hållbarhet, cirkulär ekonomi och avfallshantering. Materialets potential utvärderas genom att tillverka provstavar, testa mekaniska egenskaper med dragprov och böjprov, samt utföra livscykelanalys och ekonomisk analys av materialet. Mekaniska egenskaper av intresse i denna studie är maximal spänning och styvhet. Slutsatsen är att de valda tillverkningsmetoderna i projektet inte åstadkommer tillräcklig kvalitet i materialet för att kunna avgöra om fibrerna har önskad effekt. Fiber och matris blandar sig bra både i fallet med polypropen (PP) och hög-densitet polyeten (HDPE), men polymerkompositer med korta fibrer kräver kontroll av fiberlängd, spridning och riktning, och materialet behöver vara fritt från porer, vilket inte uppnåtts i detta stadie. Resultatet är att oförstärkt HDPE presterar bäst i dragprov (19,4 MPa i spänning och 1,22 GPa i E-modul), i böjning uppnår förstärkt PP av nyproducerad plast högst spänning och oförstärkt PP högst E-modul (74,1 MPa respektive 0,74 GPa). Livscykelanalysen visar att fibrer av återvunnen stenull har potential att bidra med 60% CO2-utsläpp än motsvarande komposit med glasfiber. Stenullsfibrer visar dessutom potential att spara 30 000 kr/ton jämfört med glasfiber, vilket motsvarar 75% lägre pris.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kau-91923 |
| Date | January 2022 |
| Creators | Sjöbeck, Noéll |
| Publisher | Karlstads universitet, Institutionen för ingenjörsvetenskap och fysik (from 2013) |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
Page generated in 0.0025 seconds