Riciclaggio di materie plastiche nella fabbricazione e nella progettazione: stampa 3D di materie prime da rifiuti di plastica
Alaeddine Oussai, Zoltán Bártfai, László Kátai e István Szalkai esplorano i modi per migliorare il riciclaggio nella stampa 3D, rilasciando i dettagli del loro recente studio in ” Sviluppo di materie prime per la stampa 3D da rifiuti di plastica “.
L’uso della plastica e la gestione dei rifiuti che produce è diventato normale in tutto il mondo, lasciando molti a ripensare agli anni in cui abbiamo apprezzato i prodotti in contenitori di vetro riutilizzabili, come ad esempio il latte. Gli autori sottolineano che mentre i rifiuti di plastica, per quanto riguarda il tipo e la qualità, variano in tutto il mondo, molti tipi sono adatti per il riutilizzo. Per la stampa 3D, tuttavia, i processi di riciclaggio sono ancora fortemente esplorati:
“Le attuali applicazioni per l’uso di materie plastiche riciclate nella fabbricazione e nella progettazione sono piuttosto limitate, su piccola scala, le materie plastiche (come ABS, HDPE o PET) vengono triturate e formate in pellet, quindi estruse nel lamento per essere utilizzate in esistenti Stampanti 3D o stampate ad iniezione in piccole parti e pezzi di componenti più grandi.
“Su larga scala, l’HDPE riciclato viene fuso in fogli e utilizzato direttamente come fogli in costruzione, oppure successivamente il calore formato da un foglio in componenti per l’edilizia. Questi metodi di fabbricazione che utilizzano materie plastiche riciclate sono la norma a causa della loro convenienza e dei processi semplici, ma ogni metodo lascia una certa complessità a desiderare. “
Per questo studio, i ricercatori si sono concentrati sia sul polietilentereftalato (PET), spesso indicato come poliestere, sia sull’acido polilattico (PLA). Mentre è vero che il riciclaggio può essere sia complicato che confuso per i consumatori di tutto il mondo, ci sono quattro esercizi di base associati al processo:
Ricondizionamento meccanico in prodotti equivalenti
Trasformazione secondaria in prodotti con “proprietà inferiori”
Recupero dei componenti chimici
Recupero energetico quaternario
Conosciuta come una plastica per il riciclaggio n. 1, il PET è realizzato in monomero etilentereftalato. Questo è un materiale spesso utilizzato per produrre bottiglie di plastica, nonché pellicole sottili e celle solari, offrendo un’elevata resistenza meccanica e resistenza alla temperatura.
Il PLA è uno dei tipi più comuni di filamenti per stampa 3D, noto per la sua natura vegetale e la conseguente biodegradabilità. E mentre la sua vera natura in termini di degrado viene ancora esplorata, questo materiale è ampiamente utilizzato anche da utenti e ricercatori, descritto in studi che esplorano il potenziale per un’economia più circolare , sviluppo di miscele biodegradabili , stampa diretta dei rifiuti con pellet e molto altro Di Più.
“Sebbene il PLA sia un materiale biodegradabile, che ridurrebbe in modo significativo l’inquinamento ambientale associato ai suoi rifiuti, la conoscenza dietro questo riciclaggio del materiale e i cambiamenti nelle proprietà del PLA durante la sua lavorazione multipla è un argomento di discussione molto importante”, affermano gli autori.
Altri materiali come il polivinilcloruro (PVC) possono rompersi in pochi giorni. Il PVC è anche conveniente e offre il potenziale per realizzare componenti ad alte prestazioni. Anche i PE in polietilene sono comunemente usati, offrendo densità, tenacità e flessibilità.
Oggi, gli sforzi globali di riciclaggio, e anche all’interno della stampa 3D, sono orientati verso un minor uso di energia, un minor smistamento durante il processo e l’eventuale inclusione di quelli che ora non sono riciclabili. Attualmente solo il poli (etilene tereftalato) (PET) e il polietilene (come il 9 e il 37% della plastica annuale prodotta) vengono lavorati meccanicamente.
I ricercatori menzionano una precedente soluzione di ricerca quando hanno sviluppato un “frantoio” per riutilizzare la plastica. Il dispositivo è costituito da un frantoio ed estrusore, insieme a 12 pale.
Altri metodi di riciclaggio includono la tecnologia chimica; tuttavia, i ricercatori sottolineano che è considerato troppo costoso a causa della quantità di energia che consuma. Sottolineano che anche l’incenerimento è un’opzione.
“Nello scenario attuale c’è una crescente domanda e interesse verso i metodi di riciclaggio chimico con bassa domanda di energia insieme alla compatibilità dei rifiuti di plastica misti per superare la necessità di smistamento ed espansione delle tecnologie di riciclaggio ai tradizionali polimeri non riciclabili”, hanno concluso i ricercatori.
