В работе представлены результаты исследований акустической эффективности дробленых непористых полимерных структур из твердых отходов, используемых в составе насыпных шумопоглощающих модулей. Рассматриваются воздухонепродуваемые структуры материалов, подвергаемые соответствующим технологическим процедурам дробления с образованием полуфабрикатных продуктов, в частности, в виде резиновой крошки, пленочных чипсов и полимерных гранул. Анализируются достигнутые улучшения звукопоглощающей эффективности макетных образцов насыпных шумопоглощающих модулей. Отмечены экологические и стоимостные преимущества применения шумопоглощающих устройств, содержащих дробленые пористые звукопоглощающие структуры.
сырьевые ресурсы, дробленные непористые и пористые полимерные структуры, несущие звукопрозрачные оболочки, звукопоглощающие свойства, экологическая безопасность.
1. Введение
Возрастающие объёмы добычи углеводородного сырья используемого, в частности, для последующего производства из него полимерных звукопоглощающих, звукоизолирующих (акустических) и вибродемпфирующих материалов, с учётом невосполнимости этих сырьевых ресурсов, ведут к их неизбежному истощению. В это же время сами технологические процессы добычи сырья, его транспортировки и технологической переработки вызывают сопутствующее загрязнение окружающей среды. Значительной технической и социальной проблемой являются «экологически грязные» традиционные методы утилизации твердых полимерных отходов. Поэтому уменьшение объемов расходования углеводородного сырья и безопасной утилизации его конечных продуктов является весьма актуальным и востребованным.
Объемы утилизируемых полимерных материалов, вторичная переработка которых недопустима или технологически затруднена, очень значительны. Продукты их вторичной рециклированной переработки слабо востребованы промышленностью. В первую очередь это относится к конструкциям легковых автомобилей, завершившим свой жизненный цикл и подвергаемым утилизационной переработке. В частности, вес применяемых пластмасс в составе деталей и узлов автомобилей моделей Lada Priora, Lada Kalina, Renault Logan составляет, соответственно, 93,8 кг, 91,4 кг и 91,5 кг. В каждом образце указанных моделей автомобилей примерно 17 кг составляют пенополиуретаны (ППУ), энергетическая утилизация которых путем сжигания ограничена или запрещена действующими национальными и международными стандартами. В это же время потребность в конечных продуктах утилизационной переработки ППУ весьма ограничена и не превышает 20%. По этой причине, огромное количество утилизируемых ППУ в виде отходов вынужденно направляется на свалки, подвергается захоронениям в могильниках с отчуждением значительных территорий. Альтернативой является рециклированная утилизационная переработка твердых полимерных отходов, в первую очередь, содержащихся в составе автотранспортных средств, завершивших свой жизненный цикл [1–5].
1. Greiner R. DaimlerChrysler - Contribution to sustainable mobility // Proceeding Rieter Automotive Conference. - 2005. - P2. - P. 1-8.
2. Scherubl B., Hintermann M. Application of natural fibre reinforced plastics for automotive exterior parts, with a focus on underfloor systems // Proceeding Rieter Automotive Conference. - 2005. - P3. - P. 1-11.
3. Schiavone F., Pierini M., Eckert V., Lesage G. From Life-Cycle Assessment to systematic integration of environmental criteria inside product development process: a research activity towards eco-efficiency and eco-innovation // Proceeding Rieter Automotive Conference. - 2005. - P4. - P. 1-20.
4. Baroggi J.L., Lassartesses R., Richet S., Boyer A., Casulli J., Stopin G. End of life vehicle recycling: Rieter’s contribution // Proceeding Rieter Automotive Conference. - 2005. - P5. - P. 1-18.
5. Miyadera K. Creating Sustainable Mobility // Proceeding Rieter Automotive Conference. - 2007. - A1. - P. 1-16.
6. Автомобильные акустические материалы: Проектирование и исследование низкошумных конструкций автотранспортных средств: монография. [В 2 ч.]. Ч. 1 / М.И. Фесина [и др.]: ТГУ, 2010. - 303 с.
7. Практические приемы повышения звукопоглощающих свойств материалов и конструкций деталей машин: учеб.-метод. пособие / М.И. Фесина, А.В. Краснов, Л.Н. Горина: ТГУ, 2012. - 227 с.
