Recyklace PET na filament pro 3D tisk

Plasty, často vnímané jako jeden z největších ekologických problémů současnosti, mohou být zároveň i zdrojem inovací a nových produktů. Cesta od prvních pokusů s recyklací PET lahví až po výrobu pokročilých filamentů pro 3D tisk ukazuje, že s odhodláním a technologickým pokrokem lze proměnit plastový odpad na hodnotný materiál s širokým využitím.

Problém plastového odpadu

Kumulují se v mořích, kde stíní hlubší vodu i dno a hubí zde mořské tvory všech velikostí, ptáky, savce, kteří si je pletou s potravou. Již v roce 2013 jich v České republice vzniká 1 milion PET lahví denně.

První kroky k recyklaci PET lahví

Se studenty Fakulty architektury ČVUT se každý semestr vyrábí nějaký objekt, který znázorňuje jejich možné využití v architektuře a zároveň upozorňuje na jejich neustávající produkci v čase. Je neuvěřitelné, kolik jich vznikne za minutu jenom v ČR!

Čím více staveb se nám daří realizovat ve veřejném prostoru, tím více je nutné začít existovat samostatně, abychom mohli projekty svobodně vést. Založili jsme proto se studenty neziskovou organizaci PETMAT a ve spolupráci s výrobci plastových obalů provádíme osvětové aktivity.

V knize Fenomén architektury z PET lahví začínáme sbírat a ukazovat podobné projekty a iniciativy, které se tímto problémem zabývají a heuréka! Nejsme v tom vůbec sami!

Čtěte také: Jak recyklovat starý šicí stroj

Vánočních stromů a jiných vysokých staveb, které poukazují na krizi vzrůstajícího množství plastových obalů vzniká po celém světě mnoho. Vstupujeme do sféry sociální a edukativní. Spolupracuje s námi 12 středních škol v Praze a okolí.

Moji studenti architektury navrhují tvary a principy konstrukcí, středoškoláci naopak lahve sbírají a montují do speciálně připravených pletiv. 12 škol -12 000 lahví. Umíte si představit, jak takové množství posbírat a převézt? My jsme to neuměli, a tak jsme dělali, co jsme mohli. Píše se rok 2017. PET Lahví už bylo dost a již se nám nechce žít celé dny na „skládce“.

Výroba filamentu z PET lahví

Průša v té době uvedl své tiskárny na trh a my si ihned jednu pořídili, učili se ji složit a zjišťovali jsme se, jak vlastně funguje. Tato tiskárna nám umožňuje vyrábět i další 3D tiskárny a to dokonce s různými systémy trysek, což se poté ukazuje jako klíčové při našich hlavních aktivitách. Snažíme se ty staré dobré PET lahve recyklovat do tiskové struny.

Ze starého plastu se na koleně spolu se zbytkem podobně smýšlejících kutilů z celého světa snažíme plasty využít. Pomocí 3D tiskárny vytváříme výrobky nové. Krájíme, drtíme, tavíme a asi po roce pochopíme, že tak snadno to nepůjde a cesta bude ještě dlouhá.

Nemusíme ale dlouho čekat a první tisknutelný recyklovaný PET materiál si kupujeme od výrobce z Argentiny. Tisk probíhá v zásadě úspěšně, nikoliv však s využitím Průša stroje. Kolegové a studenti museli použít tzv. Veletiskárnu Jiřího Vele, který ji v rámci experimentálního atelieru postavil.

Čtěte také: Zodpovědný přístup k recyklaci kávových kapslí

Rozdíl je v teflonové tiskové trubičce místo Průšovy železné trysky. Ale ano, argentinský b-PET ve třech barvách funguje! A ten drahý, holandský refil, také! A bílá je dokonce bělejší! Jenomže Houstone, máme problém!

Copak Holandsko, transport přes oceán? V Česku přece musí existovat společnost, která vyrábí filament ze starých plastů. Vždyť Čechy jsou plastikářská velmoc! No a je to tak! Firma EKOMB dodává zvláštně kompaundovaná PET vlákna ze silonu.

Jedna firma plasty sbírá a sváží a skladuje. Další firma je připravuje na druhotné zpracování tj. drtí, myje a třídí dle barevné specifikace - transparentní, zelené, modré či směs. A třetí firma je znovu využívá. Toto všechno se děje na jednom místě - v technologickém parku v Plané nad Lužnicí.

Začalo to být opravdu zajímavé, když se stroje v průběhu změny barevnosti umělého vlákna musely na jeho výrobu čistit. Neboť při jeho výrobě se dosti zanášely plastem. Tyto chuchvalce umělých vláken, které při čištění vznikaly brala firma EKOMB jen asi 200 metrů vzdálena od Silonu, kompaundovala je na drobné oblé objekty a využívala je k další výrobě.

To se přeci muselo zkusit, využít je ještě jednou a navinout z nich dvojnásobně recyklovaný filament! Byl červenec 2018. Měli jsme volno, mohli jsme začít experimentovat. Honza Přindiš nám půjčil jeden ze strojů, které vlákno navíjí a my začali sami zkoušet, jestli se filament navine.

Čtěte také: Výzvy v recyklaci tvrzených plastů

Nejdříve jsme ale museli materiál několik hodin sušit,posté roztavit,stlačit pomocí šneku o několika sklonech šroubovice a nakonec tu žížalku, která se ze stroje začala řinout ven natáhnout a chytit do dlouhého chladícího podélného bazénku. Jakmile se soustrojí správně rozpohybovalo, celá špulka filamentu byla v mžiku na světě a z našeho pytle granulátu jich vzniklo asi 5.

Zkoušeli jsme černý, našedlý a transparentní materiál a vždy se nám návin podařil. Jen PET nám ve formě vloček zpracovat nešel. Kousky PETek se lepily na stěny tavicího stroje a bez kuchaře, který by neustále v zásobníku míchal vařečkou se materiál ani neobjevil roztavený ve šnekovi.

Rozšíření recyklovaného filamentu mezi veřejnost

Nastalo období rozšiřování českého recyklovaného filamentu mezi veřejnost. Vymysleli jsme, jak výzkum rozšířit a zjistit, zda recyklovaný filament funguje i ostatním tiskařům.

Naše platforma sdíleného tisku zvala kutily a dobrovolníky, aby se zúčastnili tvorby velkých soch a to pomocí tisku z recyklovaného filamentu na svém stroji. V prvním běhu se přihlásilo téměř 50 tiskařů a vyzkoušeli jsme 30 různých 3D tiskáren. Projekty byly velmi oblíbené.

V začátcích jsme prošli s dobrovolnými tiskaři peklem, jelikož jsme při tvorbě andělských projektů používali šedý, znečištěný filament, Ale tiskaři vždy vše nakonec zvládli, hrdost jim nedovolila vzdát těžký zápas, který jim téměř zničil tiskárnu.

Tiskaři s recyklovanými filamenty těžce zápasili a stále měli výhrady. Zelené projekty se již pyšnily označením „průmyslový recyklát“ a ve spolupráci s ministerstvem průmyslu a obchodu jsme reprezentovali cirkulární ekonomiku na mezinárodním veletrhu v Brně.

Vše ale vyvrcholilo přistoupením k recyklaci přímo tiskového materiálu PETg, který již pro tiskaře netvoří žádnou překážku a jeho znovuvyužití v tisku se stává standardem.

Vývoj recyklace PET lahví přinesl nejen nové technologické postupy, ale také důkaz, že odpad může sloužit jako hodnotný zdroj pro tvorbu funkčních a esteticky přitažlivých produktů.

Plastenco, které se zrodilo z experimentálních počátků, dnes reprezentuje moderní přístup k cirkulární ekonomice a inovativnímu designu. Dnes spolupracuje Plastenco s řadou dodavatelů recyklovaného filamentu a granulátu.

Vlastnosti recyklovaného filamentu

• Nestejnoměrný průměr - snažíme se, aby filament splňoval rozměrové parametry produkčního filamentu, ale vzhledem ke směsi, která jde do recyklace, se to ne vždy musí povést a může nastat mírná odchylka od průměru.
• Možnost bulky - vzhledem k tomu, že filament opravdu pochází z recyklovaných výtisků od našich zákazníků, může se stát, že se do filamentu dostanou nečistoty, jako například. zbytky lepidla, vlas.
• Možnost zlomení se - při recyklaci nepovedených výtisků dochází ke smíchání různých druhů plastů od různých výrobců. Může se proto stát, že vzhledem ke kvalitě vstupního materiálu a přesto, že se snažíme filament recyklovat při nejnižší možné teplotě, dojde ke vzniku lokálního pnutí ve filamentu, které způsobí, že se může na cívce při tisku zlomit.
• Nestálá barva - z povahy recyklovaného filamentu vyplývá, že dochází k míchání různých barevných odstínů, což může způsobit nerovnoměrnou barevnost filamentu po celé jeho délce a jemné kolísání barevného odstínu.
• Oválnost - protože dochází k míchání různých materiálů, může za určitých okolností kolísat i tekutost roztaveného materiálu, což může způsobit, že výsledný filament není 100% kulatý, ale může být jemně oválný.

PET(s)culpt

PET(s)culpt je jedinečný projekt s cílem společnými silami postavit 3D-tištěnou sochu z recyklovaného PET materiálu. V nedávné době se firmě b-PET podařilo vyrobit recyklovaný PET filament s podílem 100 % PETu z již použitých lahví. PETMAT z tohoto materiálu vytiskl 1m vysokou sochu a ověřil, že se správným nastavením tiskárny funguje velmi dobře.

Tentokrát máme konkrétnější zadání a to sochu anděla pro budoucí betlém v městě Jindřichův Hradec. A to jsme ještě neřekli, že to bude socha kinetická! Náš umělec Dominik Císař ji navrhl tak, že se každá část sochy umí otáčet okolo jedné ze tří os a výsledný pohled je tak z každého pohledu jiná v každičký moment.

tags: #recyklace #PET #na #filament

Oblíbené příspěvky:

• Recyklace obalů
• Jan Lacina: Krajinný ekolog, kterého stojí za to poznat
• Jak se zbavit mšic ekologicky
• Prevence odpadu v Fast Food
• Průvodce výběrem odpadkových košů