Idrolisi allo stato solido altamente efficiente del polietilentereftalato di scarto mediante fresatura meccanochimica e invecchiamento assistito dal vapore
Metodo scoperto per scomporre facilmente il materiale di stampa 3D
I ricercatori hanno identificato un metodo per smaltire in modo semplice ed ecologico i materiali termoplastici PET.
Il PET è uno dei materiali più popolari utilizzati nella stampa 3D in questi giorni, insieme a PLA e ABS. Sebbene ognuno di questi possa essere “facilmente” riciclato a causa della loro natura termoplastica, non tutto è proprio come sembra.
Qualsiasi materiale termoplastico può essere semplicemente riscaldato e riformato, ad esempio in un nuovo filamento. È così che vengono prodotti i filamenti commerciali e puoi persino acquistare macchine per filamenti autoazionate che possono accettare scarti di stampa 3D riciclati.
Questo suggerisce efficacemente a molti che è una questione semplice raccogliere scarti stampati in 3D e riciclarli. Tuttavia, la verità è in realtà più subdola.
Per gli scarti stampati in 3D prodotti in un’officina, potrebbe essere facile raccoglierli, ma c’è una barriera chimica: a meno che tutti gli scarti non siano dello stesso materiale dalla stessa fonte, ha poco senso mescolarli insieme durante il riciclaggio.
Gli scarti potrebbero essere materiali diversi. Quella zattera rimanente è fatta di PLA o ABS? Chi lo sa? Oh, alcuni frammenti sono rossi e alcuni sono viola? Possiamo mescolarli? Questi due scarti grigi sono identici? Sì, sono quasi dello stesso colore, ma provengono dallo stesso produttore / lotto e hanno la stessa chimica? Quello usa piombo tossico per la colorazione?
Il materiale di stampa 3D riciclato con origini sconosciute porta a stampe 3D imprevedibili e incoerenti. Non è qualcosa che nessuno vuole, in particolare con le odierne stampanti 3D altamente precise e ben performanti.
Per il riciclaggio generale esiste lo stesso tipo di problema: se qualcuno raccoglie scarti termoplastici, sono davvero lo stesso materiale? Alcune iniziative ecologiche aggirano questo problema facendo in modo che gli spazzini raccolgano solo un tipo di bottiglia per bevande vuota (tipicamente realizzata in PET) e anche in questo caso solo da una marca di bevande specifica. In questo modo è quasi garantito che abbiano materiale in ingresso quasi identico, ma la stragrande maggioranza dei rifiuti di plastica viene ignorata.
Queste sfide sono essenzialmente impossibili da correggere.
Il risultato è che prima o poi saremo tutti sommersi da avanzi di stampe 3D. Se non possiamo riciclarli, cosa possiamo fare?
Possiamo smaltirli.
Farli cadere in una discarica non aiuterà perché i tipici materiali di stampa 3D non si degradano. In effetti, il PLA non può essere facilmente riciclato e richiede calore, pressione e sostanze chimiche elevate per decomporsi. Il PET è simile.
Che ne dici di bruciarli? È possibile, ma a parte l’inquinamento atmosferico, che potrebbe essere tossico a seconda della chimica del materiale, anche questo non è desiderabile o scalabile.
Ora potrebbe esserci un altro approccio che è abbastanza diverso e ingegnoso.
I ricercatori hanno tentato di decomporre la PET comune utilizzando un approccio meccanochimico. Questo è un metodo che impiega lo stress meccanico oltre a mezzi chimici. Tuttavia, si è scoperto che la loro scoperta ha rivelato un processo molto semplice.
Il loro approccio consiste semplicemente nell’applicazione della macinazione a palle in un ambiente umido. Secondo la loro ricerca, sono necessarie durate di macinazione e mezzi di macinazione specifici per ottenere una decomposizione ottimale del PET. Questo processo dovrebbe essere facilmente scalabile a dimensioni industriali e non richiede l’uso di solventi tossici, alte temperature o altri fattori non ecologici.
Spiegano:
“È stata sviluppata una depolimerizzazione alcalina allo stato solido efficiente e pulita del PET di scarto in acido tereftalico (TPA) in condizioni prive di solventi organici. Impiegando la macinazione meccanochimica a sfere, l’invecchiamento o la loro combinazione, si ottengono conversioni di PET quasi quantitative e rese TPA a temperatura e pressione ambiente difficilmente ottenibili con i metodi tradizionali basati su soluzioni “.
Il loro metodo accetta scarti di PET, un po ‘di umidità e tempo in un mulino per abbattere il polimero PET in semplici monomeri che possono essere riutilizzati per altre applicazioni.
Se questa tecnica potesse essere applicata ad altri comuni materiali di stampa 3D, potremmo avere improvvisamente a disposizione un mezzo per smaltire correttamente le stampe 3D rimanenti in un modo che abbia davvero senso.
