美國新澤西州Edison的Polywood公司用回收混合塑膠製備鐵路軌枕、工字梁和鋪板。值得指出的特點是原料中沒有纖維結構增強材料，而是利用擠出加工混合塑膠時在型材內部形成的自增強作用，提高製品性能。
基本介紹
- 中文名：塑膠軌枕
- 特點：原料中沒有纖維結構增強材料
- 類型：枕
- 優點：提高製品性能
美國新澤西州Edison的Polywood公司用回收混合塑膠製備鐵路軌枕、工字梁和鋪板。值得指出的特點是原料中沒有纖維結構增強材料，而是利用擠出加工混合塑膠時在型材內部形成的自增強作用，提高製品性能。
20世紀80年代，美國Rutgers大學的博士生髮現，擠出合適比例、不相容的PS(聚苯乙烯)和PE(聚乙烯)混合物時，能成型由內部纏繞纖維(PS)增強母體樹脂(PE)的連續結構共混物，這種就形成的複合材料具有驚人的壓縮強度，採用的原料為20%~35%的高熔體強度PS和路邊回收的HDPE(高密度聚乙烯)。Rutgers大學獲得了關於不相容聚合物共混物擠出技術的專利，一家後來名叫Plastic lumers的公司曾試圖與Rutgers大學合作，但未成功。直到20世紀90年代後期，當地一個企業家James
Kerstein聽說這種技術後，便把其以前的業務(塑膠支架注塑成型廠)出售給別人，買進用過的生產塑木材料設備，並得到Rutgers大學項技術整個專利有效期(2011年)的唯一專利許可證，製備的PE/PS複合材料用於鐵路軌枕已被證明是合格產品。Kerstein的新公司Polywood公司已獲準無填充材料的PE/PS複合材料做鐵路軌枕的專利，並正在申請其他套用專利，Kerstein的研究開發{TodayHot}工作得到了回收HDPE供應廠的支持，並曾得到新澤西州科技協會的25萬美元無息貸款用於其研究開發和推廣套用。
Polywood公司現有生產能力為15.9kt/a的PE/PS複合材料裝置，PE/PS軌枕與木質軌枕(枕木)不同，表現為新枕木安裝在碎石的鐵路路基上後，駛過枕木的火車會把枕木壓入碎石，形成凹坑固定枕木，而塑膠軌枕不容易形成凹坑，為此，Polywood公司對軌枕側面和底部進行壓花工藝處理，使軌枕能“抓住”碎石。令人感到奇怪的是，塑膠軌枕的機械性能隨時間延長而提高，Polywood公司的軌枕壓縮模量為18.2MPa，模擬老化後升至21.7MPa，而枕木起始值為22.4MPa，模擬老化後大幅跌至70MPa。
Polywood公司最初的兩條線上配混擠出HDPE和PS制軌枕的設備是美國Davis-Standard公司的擠出機，並配有輸送到不同模具的系統，後來增加2台比利時A、R、T公司的園盤輸送帶擠料注塑(intrusion)生產線，填充模具速度為181~227kg/h，然後旋轉輸入至水冷卻槽。Polywood公司兩條最新生產線不是擠料注塑裝置，而是連續配混和擠出型材裝置，每條線每小時可擠出8根鐵路軌枕，定徑套用-1℃的水和甘油流體冷卻，快速冷卻固化型材表面，使軌枕具有良好的剛性，擠出型材分別通過兩個9.1米長的噴淋冷卻槽，中間間隔1.5米的空氣，然後型材重新加熱壓花，切斷，馬上浸入水槽冷卻2個小時。
Polywood公司有兩種規格產品，一種PS含量高，剛性好，因其纖維含量高，另一種HDPE含量高，剛性稍低，用於做工業托盤和鋪板。HDPE母體樹脂比PS熔化溫度低，因此擠出溫度控制在比PS玻璃化溫度高、但不熔化溫度時，HDPE熔融，而PS被拉成相互纏繞的纖維(平均直徑為15μm左右，長徑比大於8∶1)。
Polywood的塑膠軌枕被6個研究所試用後，2000年芝加哥運輸管理局(CTA)已成功地用於預埋高架軌道，CTA共安裝16~24公里軌道。
