Materie prime composte di polipropilene di cellulosa riciclata per la produzione di additivi per estrusione di materiali

Ricercatori statunitensi creano filamenti per stampa 3D da polipropilene di cellulosa riciclata

In questo studio recentemente pubblicato, ” Materie prime composte di polipropilene di cellulosa riciclata per la produzione di additivi per estrusione di materiali “, i ricercatori statunitensi spiegano le loro scoperte sull’uso non solo dei compositi, ma di quelli realizzati con materiale riciclato. Qui, l’attenzione è rivolta all’uso del polipropilene rinforzato con rifiuti di cellulosa per creare filamenti di stampa 3D per la produzione di additivi per estrusione di materiali (MEAM).

Con la cellulosa utilizzata più comunemente per rafforzare i materiali termoplastici, oggi tali materiali compositi possono essere utili in applicazioni come pavimenti, rivestimenti, mobili, articoli per la casa e altro ancora. Non solo sono abbondanti, ma anche convenienti da usare e, soprattutto, rinnovabili. Tali materiali offrono inoltre resistenza, bassa densità apparente e una minore abrasione, il che significa che i prodotti durano più a lungo. Ad oggi, molti studi si sono concentrati sui compositi ABS e PLA; in effetti, alcuni hanno persino incluso l’uso di materiali come gusci macadamia macinati con ABS.

Per questo studio, materiali come carta straccia, cartone e farina di legno sono stati usati per gli additivi, con polveri fuse in filamenti e poi stampate in campioni per prove, considerando che le proprietà meccaniche potrebbero essere influenzate a causa del riempitivo, insieme alla bagnabilità.

“La forte adesione interfacciale matrice-particella può migliorare la tenacità a causa dell’efficiente trasferimento dello stress tra le fasi”, hanno affermato i ricercatori. “D’altra parte, una scarsa bagnatura può portare a debonding, crescita del vuoto plastico e meccanismi di taglio a taglio, che assorbono energia e possono migliorare la tenacità.”

I composti sono stati creati attraverso la polverizzazione, minimizzando le particelle per risultati migliori nella fabbricazione di campioni. Anche gli ingredienti utilizzati per il composito erano piuttosto interessanti, sotto forma di contenitori per yogurt Wegmans e Great Value, insieme a carta per stampanti per ufficio, cartone ondulato e farina di legno.

“Il polipropilene riciclato dai contenitori di yogurt è stato pulito mediante risciacquo con acqua, etanolo ed essiccazione all’aria a temperatura ambiente. Le etichette sono state rimosse prima del taglio in pezzi che potevano essere alimentati nel distruggidocumenti (modello Compucessory CCS60075). La carta straccia e il cartone sono stati alimentati attraverso un identico distruggidocumenti “, hanno spiegato i ricercatori.

Mentre tutti i campioni sono stati stampati in 3D come previsto, i ricercatori hanno sottolineato che l’intasamento era un problema per alcuni pezzi quando si utilizzava il tipico ugello da 0,5 mm. Il team ha teorizzato che la cellulosa era responsabile dell’ostruzione a causa di alcune particelle non sufficientemente macinate. Anche il cartone e la carta non sono sempre stati sufficientemente mescolati. La stampa 3D è stata eseguita su una stampante 3D Lulzbot Taz 6, con una temperatura del letto di 100 ° C e una temperatura dell’ugello di 220 ° C utilizzata.

“Le sezioni lungo la lunghezza di una bobina di filamento sono state esaminate mediante microscopio elettronico a scansione e termogravimetrico”, hanno concluso i ricercatori. “I compositi rPP / CB hanno un maggiore carico di cellulosa rispetto ai composti commerciali PP (cPP) / CB, ma il carico non cambia in modo significativo lungo ca. 30 piedi. Esaminato. Inoltre, la percentuale in peso rimanente di TGA non mostra differenze significative nel carattere lungo ciascun rispettivo filamento. “

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Mentre oggi la stampa 3D offre una vasta gamma di materiali diversi tra cui scegliere nel loro insieme, molti sono migliori quando rinforzati, il che significa che i compositi stanno diventando sempre più popolari dal metallo rame ai polimeri a filo continuo o al carbonio continuo e altro ancora, anche per includere alternative come legno e sughero .