Najnowsze badania sugerują, że bio-żywica UV może być skutecznym materiałem nadającym się do recyklingu w żywicznym druku 3D.
Przeprowadzone i napisane przez zespół dziewięciu chińskich naukowców – Yun Hu, Yan Dai, Guoqiang Zhu, Yufeng Ma, Liang Yuan, Shanyuan Tong, Lihong Hu, Puyou Jia i Yonghong Zhou – badanie koncentruje się na metakrylanie kwasu winowego i glicydylu (TAGM), który może być syntetyzowany z zasobów odnawialnych, w szczególności z winogron. Kwas winowy będący jego prekursorem można również znaleźć naturalnie w wielu innych owocach.
Nie udało się skontaktować z redaktorem odpowiedzialnym za zespół badawczy, ale ekspert w dziedzinie materiałoznawstwa i chemii, Renee Timmins, MSc, PhD, przejrzała badanie i odniosła się do nich.
„Substancje chemiczne, z których zwykle wytwarzane są żywice, pochodzą z produktów petrochemicznych, więc zmniejszenie ich zużycia na rzecz alternatywnych zasobów odnawialnych to wielka sprawa” – powiedziała. „Jest to podobne do przejścia z ABS na PLA w druku FDM. Podczas gdy ABS pochodzi wyłącznie z produktów petrochemicznych, materiały do wytwarzania PLA mogą pochodzić ze źródeł takich jak trzcina cukrowa i kukurydza”.
Badanie nie twierdzi, że TAGM jest biodegradowalny – to ważne rozróżnienie od recyklingu. Zamiast tego, autorzy twierdzą, że utwardzony TAGM może zostać ponownie przetworzony i wykorzystany. To wciąż znaczący krok naprzód. Recykling utwardzonej żywicy od dawna stanowi wyzwanie w produkcji, ponieważ utwardzona żywica – w przeciwieństwie do tworzyw termoplastycznych – nie topi się, a jedynie rozkłada i spala.
Aby ponownie przetworzyć TAGM, utwardzona żywica jest mielona na proszek, który jest następnie zbierany i formowany w arkusz za pomocą gorącej prasy. Ponieważ TAGM charakteryzuje się silnymi oddziaływaniami międzycząsteczkowymi a także niewykorzystanymi punktami sieciowania w swojej strukturze, ciepło pomaga mu tworzyć nowe wiązania.
„Chociaż procedura reformowania arkusza – 180°C przez dwie godziny – nie jest do końca praktyczna, a wydajność zreformowanego materiału jest niejasna, wstępne wyniki są ekscytującym pierwszym krokiem w kierunku nadania naszemu zużytemu materiałowi nowego życia” – powiedział Timmins.
Choć kruchy, TAGM wykazuje dość wysoki stopień wytrzymałości, a także wysoką temperaturę zeszklenia i przyzwoitą wytrzymałość mechaniczną, co oznacza, że ma potencjał jako żywica podobna do ABS. Może to również stanowić punkt wyjścia dla innych, podobnych żywic, które mogą służyć do bardziej zrównoważonego drukowania 3D.
„W ciągu ostatnich 10 lat przeszliśmy długą drogę pod względem opracowywania formuł żywic o szerokim zakresie właściwości, od niezwykle twardych po miękkie i giętkie” – powiedział Timmins. „Zielone” żywice są dopiero na początku, więc jestem pewien, że w nadchodzących latach zakres mechaniczny tych materiałów stanie się bardziej wszechstronny”.
Aby przeczytać pełne badanie na temat TAGM, pobierz je na ScienceDirect.
Żródło: https://all3dp.com
