Nuovo modo trovato per trasformare la plastica n. 7 in prodotti di valore
Il team di ricerca della WSU, incluso il ricercatore post-dottorato Yu-Chung Chang, ha utilizzato rifiuti di plastica PLA per creare una resina di alta qualità per la stampa 3D.
PULLMAN, Washington — Un metodo per convertire una plastica comunemente buttata via in una resina utilizzata nella stampa 3D potrebbe consentire un migliore utilizzo dei rifiuti di plastica.
Un team di ricercatori della Washington State University ha sviluppato un modo semplice ed efficiente per convertire l’acido polilattico (PLA), una plastica a base biologica utilizzata in prodotti come filamenti, posate di plastica e imballaggi per alimenti in una resina di alta qualità.
“Abbiamo trovato un modo per trasformarlo immediatamente in qualcosa di più forte e migliore, e speriamo che fornisca alle persone l’incentivo a riciclare questa roba invece di buttarla via”, ha affermato Yu-Chung Chang, ricercatore post-dottorato presso la WSU School di Ingegneria Meccanica e dei Materiali e co-autore dell’opera. “Abbiamo realizzato materiali più resistenti appena usciti dai rifiuti. Crediamo che questa possa essere una grande opportunità”.
Ogni anno vengono prodotte circa 300.000 tonnellate di PLA e il suo utilizzo sta aumentando notevolmente.
Un metodo per convertire una plastica comunemente buttata via in una resina utilizzata nella stampa 3D potrebbe consentire un uso migliore dei rifiuti di plastica.
Sebbene sia a base biologica, il PLA, che è classificato come plastica n. 7, non si rompe facilmente. Può galleggiare in acqua dolce o salata per un anno senza degradarsi. Inoltre viene riciclato raramente perché come molte plastiche, quando viene fusa e riformata, non ha le stesse prestazioni della versione originale e diventa meno pregiata.
“È biodegradabile e compostabile, ma una volta esaminato, si scopre che possono volerci fino a 100 anni prima che si decomponga in una discarica”, ha detto Chang. “In realtà, crea ancora molto inquinamento. Vogliamo assicurarci che quando inizieremo a produrre PLA su una scala da un milione di tonnellate, sapremo come affrontarlo”.
Nel loro studio, pubblicato sulla rivista Green Chemistry, i ricercatori, guidati dal professor Jinwen Zhang della School of Mechanical and Materials Engineering, hanno sviluppato un metodo rapido e privo di catalizzatori per riciclare il PLA, scomponendo la lunga catena di molecole in semplici monomeri: gli elementi costitutivi di molte materie plastiche. L’intero processo chimico può essere eseguito a temperature miti in circa due giorni. Anche la sostanza chimica che hanno usato per abbattere il PLA, l’amminoetanolo, è poco costosa.
“Se vuoi ricostruire un castello Lego in un’auto, devi demolirlo mattone dopo mattone”, ha detto Chang. “Questo è quello che abbiamo fatto. L’aminoetanolo ha tagliato con precisione il PLA in un monomero, e una volta tornato a un monomero, il cielo è il limite perché puoi ripolimerizzarlo in qualcosa di più forte”.
Una volta che il PLA è stato scomposto nei suoi elementi costitutivi di base, i ricercatori hanno ricostruito la plastica e creato un tipo di resina liquida fotopolimerizzabile che viene comunemente usata come “inchiostro” da stampa per le stampanti 3D. Quando è stato utilizzato in una stampante 3D e polimerizzato in pezzi di plastica, il prodotto ha mostrato proprietà meccaniche e termiche uguali o migliori rispetto alle resine disponibili in commercio.
Mentre i ricercatori si sono concentrati sul PLA per lo studio, sperano di applicare il lavoro al polietilene tereftalato (PET), che è più comune del PLA, ha una struttura chimica simile e presenta un problema di rifiuti più grande.
Hanno depositato un brevetto provvisorio e stanno lavorando per ottimizzare ulteriormente il processo. I ricercatori stanno anche esaminando altre applicazioni per il metodo di riciclo.
Di Tina Hilding, Voiland College of Engineering and Architecture WSU
