Поддается ли АБС-пластик вторичной переработке и биоразложению?

Спрос на прочное защитное снаряжение во время Второй мировой войны стимулировал производство полимерных пластиков. В то время целью было разработать пуленепробиваемые листы из сополимерного пластика.

Корпорация Borg-Warner первоначально запатентовала идею АБС-пластика в 1948 году, но для ее коммерческого внедрения потребовалось еще 6 лет. Их продукт из АБС-пластика был зарегистрирован под торговой маркой Cycolac. Телефонная компания Bell впервые использовала АБС-пластик для деталей бытовых телефонов.

Сегодня существует более 6000 марок АБС-пластика, которые предназначены не только для телефонов. И некоторые пластмассы могут быть переработаны. Были созданы программы утилизации, чтобы уменьшить загрязнение воздуха, воды и сократить потребление энергии. Присоединяйтесь ко мне, чтобы узнать все об АБС-пластике и о том, является ли он возобновляемым материалом для предотвращения отходов.

Итак, можно ли перерабатывать АБС-пластик?

Да, АБС-пластик считается пригодным для вторичной переработки, поскольку он является термопластиком, а это означает, что вы можете нагреть пластик и использовать его снова в виде нити путем экструзии.

Однако молекулярные связи АБС-пластика разрушаются при каждом цикле нагрева, что делает его менее долговечным, и чтобы предотвратить это, вам нужно будет добавить в переработанный АБС-пластик немного чистого АБС-пластика для долговечности.

Что такое АБС-пластик?

Акрилонитрилбутадиенстирол также известен как АБС.

ABS представляет собой полимерный пластик на нефтяной основе, который можно реконструировать при различных температурах. Термопластичные полимеры, такие как ABS, могут становиться гибкими или эластичными при нагревании. Как только они остынут, они снова затвердеют.

ABS классифицируется как аморфное соединение, что означает, что он не следует естественной фазовой тенденции других упорядоченных материалов. Точнее, при достижении определенной температуры он не переходит из твердого состояния в жидкое. Соответственно, у него нет подлинной точки плавления. Вместо этого он имеет температуру стеклования 105 ℃.

Температура стеклования – это температура, при которой аморфное вещество переходит из жесткого состояния в резиноподобное.

ABS называют терполимером, потому что он состоит из трех разных полимеров. Полимер — это тип материала, который состоит из повторяющихся больших субъединиц молекул.

Цепи связаны химическими реакциями, называемыми полимеризацией. Как вы можете понять из его полного названия, три полимера, из которых состоит ABS, — это акрилонитрил, стирол и полибутадиен. Молекулярная структура АБС состоит из длинной цепи полибутадиена.

Крест-накрест меньшие цепочки стирола и акрилонитрила присоединены к длинной цепи.

Уникальное молекулярное строение АБС и свойства каждого полимера определяют его общие характеристики.

Соседние нитрильные группы в цепочке притягиваются друг к другу и повышают прочность пластика. Акрилонитрил увеличивает его жесткость, твердость и температуру, при которой материал деформируется. Кроме того, он придает ABS устойчивость к некоторым химическим веществам и механическим воздействиям.

Стирол придает АБС-пластику глянец, его непроницаемость, а также твердость и жесткость.

Полибутадиен в основном делает материал более жестким и пластичным. Процентное содержание каждого компонента обычно составляет 15-30% акрилонита, 5-30% бутадиена и 40-60% стирола.

Но процентное содержание каждого полимера зависит от марки АБС-пластика. Это действительно зависит от цели приложения.

Например, если бы для спортивного инвентаря требовалась резиноподобная и гибкая пластмасса, производители создавали бы смесь полимеров с более высоким содержанием полибутадиена.

Как изготавливается ABS?

При изготовлении АБС используется много науки. Первоначально вам нужно будет выделить все 3 полимера.

Акрилонитрил можно получить синтетическим путем, объединив нефть и аммиак. Поскольку бутадиен является нефтяным углеводородом, его можно получить с помощью нефтехимического процесса термического крекинга.

А стирол синтезируется путем дегидрирования соединения, называемого этилбензолом. К вашему сведению, дегидрирование — это химическая реакция, в ходе которой молекула водорода удаляется из соединения.

Теперь, когда у вас есть полимеры, АБС-пластик можно производить двумя способами:эмульсионной полимеризацией и непрерывной массовой полимеризацией.

Эмульсионная полимеризация АБС представляет собой многостадийный процесс. Эмульсия включает смешивание 2 или более несмешивающихся жидкостей.

Сначала эмульгируют бутадиен и воду. Катализатор добавляется для ускорения реакции, и в результате получается каучуковый латекс. Затем стирол, акрилонитрил и латекс каучука эмульгируют, опять же с катализатором.

Конечный продукт представляет собой смесь частиц АБС в воде. Затем центрифуга используется для выделения гранул АБС, и они сушатся для удаления лишней воды, что дает вам чистый АБС.

Проблема эмульсионной полимеризации состоит в том, что она состоит из множества стадий. Это может привести к несоответствиям между каждым продуктом в последовательности. Еще одним фактором являются добавленные вещества, такие как катализаторы и эмульгаторы. Поскольку вещества обнаруживаются в продукте в конце процесса, они считаются примесями.

Таким образом, с этим продуктом у вас остается низкокачественная желтоватая смола ABS.

С другой стороны, непрерывная массовая полимеризация — это один длительный этап, в который не добавляется много дополнительных веществ.

Вы начинаете с гранул полимеризованного бутадиенового каучука, которые затем разбиваются на более мелкие кусочки. Эти кусочки растворяют в смеси стирола и акрилонитрила. Позже весь раствор помещают в реактор, где происходит полимеризация стирола и акрилонитрила.

Пока происходит полимеризация, раствор постоянно перемешивается, что приводит к дроблению частиц на еще более мелкие кусочки. Оставшиеся мономеры изолируются и могут быть переработаны для повторного запуска процесса.

Непрерывная полимеризация в массе является более эффективным методом производства чистого АБС-пластика, поскольку при этом получаются однородные, высококачественные и непрозрачные АБС-пластики.

Для чего используется ABS?

Помимо материала, используемого для моделирования методом наплавления в 3D-печати, ABS имеет множество применений. Свойства АБС и смесь полимеров делают его идеальным и универсальным пластиком, который используется в различных отраслях промышленности.

ABS — это легкий пластик, который является неотъемлемой частью модернизации автомобильной промышленности. Производители автомобилей отказываются от использования тяжелых металлов в качестве материалов и деталей. Вместо металла для панелей, дверных ручек, ремней безопасности, приборных панелей и многого другого используется АБС.

Могу поспорить, что в вашем доме вы можете найти АБС-пластик практически везде. Он используется во многих приборах для панелей управления, настенных розетках и других приборах, таких как пылесосы, кухонные комбайны, холодильники и даже в мебели и багаже.

ABS теперь используется в сантехнике в качестве заменителя металла в трубах и фитингах. Это потому, что он не подвергается коррозии.

Для электроники из АБС-пластика изготавливают колпачки для клавиатур и компьютерных корпусов. Мы все знакомы с игрушками LEGO, которые состоят из АБС-пластика. И он содержится в некоторых пластиковых инструментах, таких как блокфлейты, гобои, кларнеты и фортепиано.

Одним из самых интересных применений АБС-пластика является медицинская промышленность. Из него изготавливают нерассасывающиеся нити, искусственные сухожилия, насадки для доставки лекарств через интубационные трубки, ингаляторы и небулайзеры.

Как переработать АБС-пластик

АБС-пластику присвоен код смолы № 7, который относится к категории «другие пластики». В большинстве случаев АБС не принимается на заводах по переработке, но я предлагаю на всякий случай проконсультироваться с вашим муниципалитетом. Некоторые компании разработали программы вывоза пластика №7 на обочину.

Если они принимаются на вашем местном заводе по переработке материалов, они разлагаются, как и другие обычные пластмассы. Стадия сбора осуществляется пенной флотацией.

ABS отделяется от других форм пластиковых частиц в водно-масляной смеси. Затем его измельчают в более мелкие гранулы. Затем гранулы подаются через экструдеры, которые могут формовать смолу в различные формы. Формы могут быть листами АБС-пластика, нитями или смолой, которые могут быть непосредственно вставлены в устройства для литья под давлением.

Кроме того, печатный материал из АБС-пластика можно перерабатывать и снова превращать в филамент с помощью такой машины, как Filastruder.

Филатрудер может создать нить желаемого цвета и размера для вашего проекта 3D-печати. Тем не менее, я рекомендую проверить допуски для Филаструдера или любого другого экструдера, поскольку они различаются.

Есть несколько соображений, которые вы должны учитывать при использовании переработанного АБС-пластика с Филаструдером:Размер гранул должен быть не более 5 мм. В противном случае они могут заблокировать или повредить машину или сделать неоднородную нить.

Кроме того, если у вас есть примеси в переработанных гранулах, они будут и в вашем готовом продукте. Убедитесь, что вы тщательно измельчаете гранулы и используете подходящее оборудование для работы.

Наконец, из-за того, что вы неоднократно нагревали АБС-пластик, он в конечном итоге потеряет способность противостоять нагреву. Это связано с тем, что молекулярные связи разрушаются при каждом тепловом цикле. Чтобы предотвратить это, вам нужно будет добавить несколько гранул чистого АБС к переработанным гранулам для долговечности.

Является ли ABS токсичным материалом?

К счастью, когда АБС-пластик находится в своей окончательной форме, такой как бытовая техника или игрушки, он считается нетоксичным.

Он стабилен, не выщелачивается и до сих пор не является известным канцерогеном. Хотя он не регулируется для использования в пищевой промышленности или для медицинских устройств внутри тела.

Дело в том, что ABS становится токсичным после различных методов обработки. При воздействии экстремальных температур АБС-пластик легко воспламеняется. Очевидно, что это создает опасность возгорания, но также образуются токсичные пары, такие как угарный газ и цианистый водород.

Фактически, любой «процесс плавления», которому подвергается АБС-пластик, опасен, потому что терполимер распадается на каждый полимер, такой как стирол и акрилонитрил. Это относится к использованию растворителей для сглаживания рисунков на 3D-печатных изделиях.

В-третьих, эти проблемы создают экологические угрозы.

Еще один момент заключается в том, что 3D-печать приводит к рассеиванию пыли и мелких частиц АБС в воздухе. Уже известно, что это вызывает неблагоприятные последствия для здоровья. Частицы пыли раздражают глаза, кожу и легкие.

Наконец, ABS подвергается деградации под воздействием УФ-излучения, что может привести к выщелачиванию некоторых химических веществ с течением времени.

Биоразлагаем ли АБС-пластик?

Биоразлагаемые материалы — это материалы, которые разлагаются микроорганизмами, такими как бактерии и грибки, и, к сожалению, АБС-пластик не является биоразлагаемым.

Большинство из них попадает на свалки, потому что некоторые заводы по переработке не принимают их. Это распространенное заблуждение, что «биоразлагаемый пластик» можно перерабатывать, если предприятия все еще не принимают его.

Они утверждают, что конечный продукт компоста будет некачественным или некачественным. И на самом деле требуется очень много времени, чтобы материалы, помеченные как биоразлагаемый пластик, естественным образом разлагались в окружающей среде.

Заключительные мысли

Итак, да, АБС-пластик считается «пригодным для вторичной переработки», в том смысле, что вы можете нагреть пластик и использовать его снова. Наряду с положительными свойствами он имеет ряд недостатков. АБС-пластик легко портится и царапается.

Я обсуждал, как растворители используются для сглаживания рисунков из АБС-пластика, но если вы используете слишком много, вы можете растворить основные части вашего изделия.

Кроме того, АБС-пластик может быть подвержен растрескиванию, если вы используете определенные масла или смазки в качестве смазочных материалов. Для улучшения производители разработали сплавы АБС-пластика с поликарбонатом. Поликарбонат дополнительно увеличивает прочность, жесткость и термостойкость ABS.

Но есть и другие альтернативы использованию АБС-пластика для 3D-печати, которые могут вам подойти больше.

PLA или пластик из полимолочной кислоты — еще один вариант термопласта.

PLA представляет собой полиэфирный полимер, что означает, что он содержит сложноэфирные связи для связывания цепей вместе. Это благоприятный материал, потому что он сделан из возобновляемых ресурсов, таких как ферментированные растения. Это более прочный и жесткий материал, чем ABS, и он становится гибким при более низкой температуре, не деформируясь.

Минус в том, что при умеренных температурах пластик теряет свою прочность, из-за чего легко трескается.

Нейлоновый полимер был фактически первым термопластичным полимером, созданным искусственно. Это полиамидный полимер, состоящий из амидных связей.

Как материал для печати он менее прочный и менее жесткий, чем PLA и ABS. Он обладает большей способностью противостоять силе или удару, чем ABS, и устойчив к химическим веществам.

Это позволяет использовать его для более промышленных применений. Однако для экструзии требуется высокая температура. Недавно производители разработали сплавы волокна с нейлоном для повышения его прочности.

На мой взгляд, когда дело доходит до вашего здоровья, пластик и высокая температура никогда не являются хорошей комбинацией. Я советую вам тщательно изучить пластиковый материал, который вы выбрали для печати.

Всегда есть более экологичные варианты. Если вы решите использовать АБС-пластик для печати, старайтесь избегать вдыхания этих паров и мелких частиц. Я предлагаю построить корпус вокруг вашего принтера. И всегда убедитесь, что вы работаете в хорошо проветриваемом помещении.

Ознакомьтесь с разделом рекомендуемых продуктов

Мы создали раздел рекомендуемых продуктов, который позволит вам избавиться от догадок и сократить время, затрачиваемое на поиски того, какой принтер, нить накала или обновления приобрести, поскольку мы знаем, что это может быть очень сложной задачей и обычно приводит к путанице. .

Мы выбрали лишь несколько 3D-принтеров, которые, по нашему мнению, подходят как для начинающих, так и для продвинутых пользователей, и даже для экспертов, что упрощает принятие решения, а нити, а также перечисленные обновления были протестированы нами и тщательно отобраны. , чтобы вы знали, что любой из них будет работать так, как задумано.