廃プラスチックを3Dプリントの消耗品として利用する研究の進歩

廃プラスチックを3Dプリントの消耗品として利用する研究の進歩
出典:中国クオリティーツアーマガジン

私の国はプラスチックの主要な生産国および消費国であり、プラスチックの生産量は年々増加しています。プラスチック製品は、低コスト、軽量、高強度、耐腐食性、加工の容易さ、高断熱性、美しさ、実用性などの利点があるため、さまざまな業界で広く使用されています。工業情報化部のデータによると、2019年のプラスチック製品の全国生産量は8184万2000トンに達した。しかし、プラスチック製品は劣化しやすく、壊れやすく、自然分解されにくいため、環境汚染が深刻化しており、廃プラスチックの処理とリサイクルが世界的な課題となっています。

3D プリンティングは近年急速に発展した新興のハイテク技術であり、毎年大量の消耗品を必要とします。市場で一般的な 3D プリント消耗品はポリマーと金属です。金属消耗品はポリマー、主に金属粉末ほど複雑ではありません。ポリマー消耗品はさらに熱可塑性プラスチックと熱硬化性プラスチックに分類され、ショッピングバッグから自動車部品、レゴブロックまでさまざまな商品の印刷に使用できます。したがって、廃プラスチックを 3D プリントポリマー消耗品にリサイクルすることは、廃プラスチックをリサイクルする新しい方法を提供するだけでなく、より高い経済的価値を生み出すこともできます。このプロジェクトチームは、廃プラスチックを3Dプリントの消耗品やインクとして利用する研究を行いました。独自に設計したプリンターを使用して、廃プラスチックから見た目の良い部品を印刷し、廃プラスチックのリサイクルを実現しました。このプロジェクトの印刷精度は0.2mmに達し、フィラメントは均一で、構造は緻密であり、これは基本的に既存の市場消耗品を使用して印刷されたオブジェクトの性能と同等です。


武漢理工大学化学・化学工学・生命科学学院、オートメーション学院、航海学院、材料科学・管理学院の孫紅波、郭静、周文豪、呉睿新、李宇春、姚茂佳、趙子怡の7人の学部生は、化学・生物学院の張天教諭の指導の下、文献を広く調べて国内外の研究現状を把握し、廃プラスチックを原料として、原料押し出しの中間段階を直接省略し、印刷インクとして直接印刷して3Dプリント製品を生産する方法を模索した。製品の溶融速度、引張強度、衝撃強度などのデータは市場の3Dプリントアクセサリーの要求を満たし、段階的な成果を達成した。

準備プロセスでは他の化学原料を追加する必要がないため、既存の 3D プリント原材料のコストが削減され、製造プロセス中にもコストを削減できます。有毒または有害な化学物質は生成されないため、生産時の二次汚染を回避できます。この成果は、2019年11月20日に国家発明特許を出願しました(廃プラスチック粉末と枯葉粉末の混合物を消耗品として利用する環境に優しい3Dプリンター。出願番号:201911139865.5 出願日:2019年11月20日)

現在、チームメンバーは作品の改善と完成度の向上に取り組んでいます。

上記は省エネ・排出削減コンテストチームの中間結果です。彼らは2020年6月に武漢理工大学で開催される全国大学生省エネ・排出削減技術コンテストに参加します。


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