欧洲杯竞猜方案3D打印一次性口罩灯丝-可行性如何?

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大流行的一个不幸后果是,由于使用一次性口罩,全球固体废物增加。可能没有办法从源头解决这个问题——毕竟,口罩是保护自己免受疾病侵害的最廉价和最有效的手段之一。

考虑到这一点,布里斯托尔大学的一组研究人员找到了一种方法,将使用过的口罩变成3D打印的灯丝。欧洲杯竞猜方案这个想法的可行性有多大?它能在商业或工业规模上被重新创造出来吗?

一次性口罩产生的废物量

一次性口罩

只要看看他们过去一两年的日常生活,就会知道一次性口罩产生的垃圾再也不能被忽视了。最近的估计显示,每个月大约有1290亿个口罩被使用和丢弃。

按地区划分,亚洲每天丢弃的口罩数量最多,约为18亿个。北美的数字略低一些,每天只有2.44亿,这可能是对口罩要求不那么严格的反映。

这一数字还不包括因大流行而产生的所有其他额外塑料垃圾。当我们考虑到其他个人防护用品,如防护服和手套,以及用于外卖和外卖的食品包装时,仅疫情爆发的前7个月,我们就看到了530公吨的塑料垃圾总量。

从现在开始,口罩很可能会占全球塑料垃圾的很大一部分。这强调了在使用后回收或升级回收它们的必要性。这是布里斯托尔大学在清洁获取项目下进行的研究工作的主要方向。

口罩是用什么做的?

将使用过的口罩变成3D打印灯丝的一个令人信服的原因是,它主要是由热塑性材料制成的。欧洲杯竞猜方案更具体地说,口罩使用的过滤机制是一种网状结构,通常由聚丙烯线制成。这使得口罩防水,防止微粒进入。

这并不意味着整个口罩可以在一条流中循环使用。聚丙烯层夹在非织造布层之间。松紧带也必须分开处理。大多数口罩在鼻子区域也有一个薄而灵活的金属条。这强调了在进行任何回收之前,将口罩分成各个组成部分的重要性。

回收和挤压过程

布里斯托尔大学研究小组开发的方法实际上非常简单。分离部分口罩后,只取出聚丙烯组件,聚丙烯层堆叠在一起并熔化。在这项研究中,只使用了标准的铁。按重量计算,回收的聚丙烯材料约占口罩的三分之一。

熔化聚丙烯层使它们凝结成稠密的固体。这使得它们更容易处理,因为当引入挤出机时,口罩层的原始纤维结构可能会有问题。

然后用厨房搅拌机将单层的聚丙烯板分解成非常小的碎片。这一步的结果看起来很像任何其他的废弃塑料流,被分解成更小的颗粒,准备回收。

在这一点上,聚丙烯颗粒可以熔化和挤压成长丝。这是研究人员使用Filastruder挤出试剂盒完成的。这些颗粒在170℃下熔化,并通过一个开口直径为1.75 mm的喷嘴挤压。

尽管产生的纤维直径不一致,研究人员仍然能够使用Creality Ender 3打印机进行3D打印。虽然3D打印的质量可以提高,但这次演示足以证明这个概念是可行的。

这项技术可能面临的挑战

小发明多克斯丙纶丝

研究中的很多环境都很理想。这不仅是在非常小的范围内进行的,而且使用的口罩是生产中的废品,根本没有使用过。要想在现实生活中复制这项研究,就必须采取措施来解决这个概念在现实世界中的许多挑战。

不同类型的口罩

尽管今天使用的大多数口罩是由聚丙烯纤维制成的,但仍有一些是由其他聚合物制成的,如聚苯乙烯、聚氨酯、聚乙烯或聚丙烯腈。并非所有这些都是热塑性塑料。

为了使口罩的回收机制发挥作用,必须有一种方法通过特定的聚合物组合来分离它们。这很困难,因为在视觉上差异并不明显。混合几种聚合物几乎肯定会破坏回收产品的质量。

分离的组件

将任何物品分解成单个部件一直是大规模回收的挑战。口罩也是如此。在许多情况下,将任何物品分割成部件的步骤都非常非常规,必须由工人手工完成。

这样做还有一个额外的挑战——工人可能正在处理生物危害废物。这是必须通过适当的做法、安全设备和基础设施来解决的问题。

如何处理污染物

除了可能混合不同的聚合物,回收设施还需要处理其他污染物。考虑到口罩的用途,可以认为口罩里充满了灰尘、细菌、生物物质和病原体。在聚丙烯层融化在一起之前,这些污染物必须被洗掉。

聚丙烯3D打印的困难欧洲杯竞猜方案

尽管聚丙烯是一种非常常见和广泛使用的聚合物,但在3D打印社区中并不是很受欢迎。欧洲杯竞猜方案这是因为丙纶长丝是最难加工的材料之一,而且众所周知,它很容易发生翘曲。

聚丙烯具有结晶的分子结构。相比之下,其他3D打印细丝,如ABS,欧洲杯竞猜方案则具有更无定形的性质。当聚丙烯冷却时,它的晶体结构阻止了热应力的再分配,导致多个变形部分。

由于知道聚丙烯长丝在使用上有多麻烦,我们不确定3D打印长丝是否是回收口罩的最佳途径。欧洲杯竞猜方案3D打印专业人士积极寻找聚丙烯细丝的市场可能并不大,即使它们是作为回收或欧洲杯竞猜方案升级再利用产品销售的。

然而,使用研究人员创造的小聚丙烯颗粒,有很多潜力可以探索。这些可用于其他制造技术,如注射成型。

最终的想法

口罩产生的废物积累只是大流行的众多后果之一,但这是我们不能继续忽视的事情。戴口罩将继续成为普遍做法。这只是这一流行病永久改变世界的方式之一。

布里斯托尔大学进行的这项研究是处理口罩产生的废物的早期努力的典范。这个想法很新颖,但将口罩变成3D打印灯丝的可行性仍有待商榷。欧洲杯竞猜方案然而,有一个非常大的塑料制造行业仍然可以受益于这一发展。

警告;3D打印机绝不能无人看管。它们会造成火灾安全隐患。