Разработка технологии переработки ПЭТ пластика для создания конструкционных материалов с помощью аддитивных технологий

Разработка технологии переработки
PET-пластика для создания конструкционных материалов с помощью аддитивных технологий

Новые материалы

Партнёры

Made by dream team and supported by

Актуальность

В настоящее время загрязнение окружающей среды пластиковыми отходами, в частности широко используемые для бытовых и промышленных нужд упаковки и пленки на основе полиэтилентерефталата (ПЭТ), является актуальной мировой проблемой, для решения которой необходимо разработать различные технологии их очистки и переработки с целью вторичного использования, например, для создания новых конструкционных материалов с сопоставимыми свойствами.

В рамках данного проекта планируется построить портативную лабораторную линию переработки ПЭТ пластика и изучить свойства полученного изделия на его основе с помощью аддитивных технологий 3D печати.

Гипотеза

В начале работы мы выдвинули гипотезу о том, что вторичный пластик в ходе термической переработки будет обладать достаточными конструкционными свойствами для аддитивной печати.

Способы переработки пластика

Термическая
+ Позволяет переработать смешанные и загрязненные отходы
+ Экономия при транспортировке отходов
+ Получение энергии
Химическая
+ Безопасен для окружающей среды
+ На выходе продукты высоко качества
+ Лоялен к смешанному сырью и сырью не подлежащему другим методам переработки
— Затраты на оборудование и реагенты
Механическая
+ Технология проста и не слишком затратна
+ Возможна переработка большого объёма ПЭТ
— Потери качества при переработке

Чем хорош наш способ?

Уникальность
Наш способ совмещает в себе как термический, так и механический способ переработки
Скорость
Бутылка объемом 1.5 литра перерабатывается всего за 3 минуты!
Новизна
Мы не просто получаем филамент для аддитивной печати, наша главная цель - усовершенствованный композиционный материал

Принцип работы устройства по переработке пластика

Здесь вы можете от начала и до конца наблюдать работу собранной нами линии переработки.

Принцип работы линии переработки PET-пластика

В этом видео можно наглядно увидеть, как работает сделанное нами устройство и убедиться, что оно мобильно

Чем мы будем насыщать пластик?

1

Тальк
С его помощью можно повысить прочность пластика на изгиб в 2-5 раз.
2

Графит
А благодаря графиту прочность на изгиб увеличивается до 25 раз.
3

Алюминиевая пудра
За счет добавления алюминиевой пудры ожидается улучшение износостойкости и повышение прочности на изгиб (сжатие).

Исследование получившихся образцов на DMA
Динамический механотермический анализ (ДМТА): ДМТА проводился на установке DMA RSA-G2. Образцы диаметром 1,75 мм² и длиной 10,5 mm нагревались от 40 до 140 °C при скорости нагрева 5 °C/мин. Деформация образца осуществлялась с постоянной амплитудой 0.02% и частотой 1 Гц c предварительной нагрузкой 0,1 H с Force Tracking 120%. Были построены кривые модуля упругости E′ и tan(delta)
Зависимость модуля упругости от температуры
На основе полученных данных можно сделать вывод, что добавление графита в пластик способствует улучшению его механических свойств, увеличению предела прочности на разрыв.
Рассматривая оставшиеся добавки (тальк и алюминиевая пудра), следует отметить, что результат ожидается схожий, так как и алюминий и тальк имеют схожую морфологию и дисперсность.
Тангенс угла механических потерь от температуры
В случае PET с графитом, участок стеклования отсутствует, что мы можем более подробно наблюдать на данном графике зависимости тангенса угла механических потерь от температуры, так как на кривой PET Original присутствует максимум, который соответствует температуре стеклования, а в случае с PET GNP этот максимум отсутствует.

10 700₽
Цена одного изделия
Переработка 50 бутылок
объемом 0,5 литра сделает возможным получение 1 килограмма филамента
ок. 1 500₽
стоит 1 килограмм филамента из PETG-пластика в интернет-магазинах

Результаты

1) Была разработана технология переработки ПЭТ-пластика с использованием композиционных добавок.

2) С помощью разработанной технологии из ПЭТ-пластика можно получить композиционный филамент, который превосходит по своим свойствам заводской.

3) Вторичный пластик в ходе термической переработки будет обладать достаточными конструкционными свойствами для аддитивной печати.

Почему мы?

Дело в том, что мы не просто перерабатываем пластик и получаем из него филамент. Наша главная задача - получить конструкционный материал за счет добавления в пластик композитных добавок

Заинтересовало? Приобрели бы себе?

Пишите, заполняйте форму предзаказа и мы отправим Вам наш продукт в числе первых, сразу как он выйдет в продажу!