Recyklace tiskového filamentu: Cesta k udržitelnějšímu 3D tisku

Plasty, které jsou často vnímány 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

Člověk si říká rok 2012, taková prehistorie? Mluvím o šířící se zvěsti o ostrovech z plastu, které jsou větší než stát Nové Mexiko a nutkavé touze po záchraně světa před záhubou - množícími se plovoucími plasty. 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.

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! 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.

První kroky k recyklaci filamentu

Píše se rok 2017. PET Lahví už bylo dost a již se nám nechce žít celé dny na „skládce“. 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. 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!

Čtěte také: Jak recyklovat starý šicí stroj

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!

Experimentování s recyklací

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. 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.

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.

Čtěte také: Zodpovědný přístup k recyklaci kávových kapslí

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.

Recyklace v praxi

Pokud vlastníte 3D tiskárnu, už znáte “skryté náklady” spojené s výrobou věcí. A 3D tiskový drtič je jeden z nejjednodušších způsobů, jak převzít kontrolu nad tímto odpadem.

• Nižší objem, snadnější manipulace: Podpěry a neúspěšné výtisky mají nepraktický tvar.
• Návyky v čistší prodejně: Hromady odpadu přitahují prach a mísí materiály. Než cokoli skartujete, roztřiďte odpad podle polymerů.

Mini drtič si poradí s plasty. Pokud jsou díly znečištěné olejem nebo silným prachem, otřete je a nechte je zcela uschnout. Vaším cílem není “co nejmenší”. Průmyslové drtiče jsou pro výrobní prostory zbytečné. Stolní jednotka by měla být umístěna poblíž tiskárny nebo prostoru pro následné zpracování, aniž by se musela přeskupovat místnost. Mnoho uživatelů chce skartovat v malém studiu, učebně nebo kancelářské laboratoři. Malé stroje stále disponují značnou řeznou silou. Používejte osobní ochranné prostředky. Ochrana očí je nezbytná.

Pokud plánujete recyklaci na filament, čištění je důležité. 3D drtič je “přední částí” smyčky. Ne každá dílna potřebuje extrudovat filament. Ano, v malém měřítku si můžete nastavit pracovní postup pro sběr, třídění a drcení odpadu. Pokud jsou na výtiscích lepidlo, oleje nebo viditelné nečistoty, očistěte je. PLA je často nejjednodušší pro malé projekty, protože se široce používá a v základních recyklačních postupech se chová předvídatelně. Vyberte velikost, která odpovídá požadavkům vašeho dalšího kroku.

Minulý rok jsme se vás při představování naší strategie udržitelnosti ptali, které problémy jsou podle vás nejdůležitější. Zdaleka nejčastější odpověď, která zahrnovala 30% všech reakcí, byla „recyklace nevyužitých výtisků a zbytků filamentu“. V globálním měřítku se jedná o dost náročnou výzvu, ale myslíme si, že jsme přišli s dobrým nápadem, jak to začít řešit. Je jasné, že sběr a doprava malého množství 3D tiskového odpadu, rozptýleného po dílnách a domácnostech po celém světě, nedává příliš velký smysl, ať už z ekologického, tak ekonomického hlediska. Proto jsme se rozhodli hledat řešení v lokálním měřítku.

Čtěte také: Výzvy v recyklaci tvrzených plastů

Globální síť recyklace

Mapa zahrnuje jak projekty z 3D tiskové komunity, tak projekty z komunity Precious Plastic. Některé projekty si dokonce vyrábí vlastní filamenty z plastového odpadu, například Recycling Fabrik z Německa nebo Printeriordesigns z USA. V tuto chvíli je na mapě jen hrstka fungujících projektů a k jejímu zaplnění máme ještě dlouhou cestu, ale postupně se tam snažíme přidávat další body. K tomu jsme navázali spolupráci s experty na recyklaci v malém měřítku, známými jako Precious Plastic. Ti s námi sdílí jejich dosavadní znalosti a konexe.

Ale abychom mohli naplno rozjet celou síť, potřebujeme vaši pomoc! S nově přidaným filtrem na mapě byste měli být schopni najít nejbližší místo, které se recyklací 3D tiskového odpadu zabývá. Na profilu daného místa si pak můžete zjistit kontakt, případně jaké materiály odebírají. Když už je řeč o recyklovaném materiálu - z našeho 3D tiskařského pohledu je plastový odpad jenom nepříjemnost, které je potřeba se nějakým způsobem zbavit. Ovšem pro některé malé projekty se jedná o cennou surovinu. Ve srovnání s obsahem běžné popelnice na plast se vesměs jedná o homogenní a čistý odpad s víceméně předvídatelným složením (alespoň při zpětném odběru přímo od 3D tiskaře).

Pokud máte vlastní byznys, který zahrnuje recyklaci odpadu z 3D tisku, neváhejte a přidejte se na mapu - instrukce jsou dostupné zde. Celý proces je velmi krátký a jednoduchý (a my vám rádi pomůžeme). Prosíme vás, abyste přidávali pouze firmy/místa pro recyklaci jen pokud za ně jednáte (abychom se vyvarovali nedorozuměním, zastaralým informacím apod.). Pokud znáte nějaké vhodné místo, které by podle vás mělo být na mapě, ale nezastupujete je, dejte nám prosím vědět tímto jednoduchým formulářem a my už se o komunikaci postaráme sami.

Precious Plastic a další iniciativy

Kdo jsou tedy ti Precious Plastic, o kterých mluvíme? Ve zkratce je představíme: Precious Plastic je organizace, která se zaměřuje výhradně na mikro-recyklaci plastu. Spravují globální komunitu recyklačních center ve 100+ zemích světa. Vedle toho stojíme my, firma zabývající se výrobou 3D tiskáren, filamentů a resinů.

Smashing Plastic z Itálie vymýšlí design a řešení pro recyklaci 3D tiskového odpadu výrobou designového nábytku. Sbírají a drtí plasty (obvykle PLA a PETG), ze kterých vyrábí různé díly nábytku a dalších pomůcek v domácnosti. Koukněte na to co zvládnou vyrobit z vašeho 3D tiskového odpadu!

Remix Plastic je malý projekt z Nového Zélandu, který sbírá odpad z lokálních dílen, drtí a taví do různě zbarvených desek. Tyto desky jsou na laseru vyříznuty do různých tvarů pro náušnice a další šperky. Koukněte se na jejich profil na Prusa World Map nebo jejich webovou stránku.

Viva Lab je dílna z Portugalska se 4 lety zkušeností v oblasti recyklace odpadu z 3D tisku. Zaměřují se hlavně na PLA a ABS, ale zvládají recyklaci i jiných materiálů. Viva Lab vybírá materiál od blízkých dílen, škol i jednotlivců a vyrábí z něj širokou škálu produktů, od jojo a náušnic po části nábytku. Viva Lab najdete na Prusa World Map nebo na jejich webových stránkách.

PLA a kompostování

Moment, proč by nás měla recyklace tolik trápit, když je PLA rozložitelné? Vždyť ho můžeme vyhodit na kompost a neřešit to, no ne? Ne tak docela. Za prvé, PLA je rozložitelné jen za vysokých teplot dosažených v průmyslových kompostárnách. Za druhé, ve větším měřítku je složité identifikovat materiál, tedy jestli není do PLA přimíchaný i např. PETG. Za třetí, průmyslové kompostárny schopné (a ochotné) zpracovat PLA prakticky neexistují. Podle dostupných studií se PLA nerozloží na domácím kompostu, proto nedoporučujeme to zkoušet (mimo jiné kvůli šíření mikroplastů).

Nakonec chceme připomenout, že nejlepší nakládání z odpadem je v první řadě snížení jeho tvorby. To znamená například zamyšlení se nad nastavením v PrusaSliceru a optimalizací tisku (např. méně podpěr a výplně) apod. Tiskem ryze užitečných věcí (tedy alespoň občas 😉 ) samozřejmě také nic nezkazíte. A jestli chcete nějakou inspiraci o tom jak tisknout smysluplně a produkovat méně odpadu, můžete se kouknout na jeden z našich starších článků, příspěvky na Printables.com nebo se nechat inspirovat v soutěži o opravách a náhradních dílech.

Recyklace materiálů z 3D tisku

Technologie 3D tisku se stává v poslední době stále populárnější. Zatímco tato technologie přináší nespočet možností v různých odvětvích průmyslu, dopad na životní prostředí je stále předmětem diskuse. Výzvou pro udržitelnost je recyklace materiálů používaných při 3D tisku. 3D tisk používá různé typy plastů a pryskyřic, které lze poté recyklovat. Nejběžnější materiál používaný pro 3D tisk je plastový polymér PLA (polylaktidová kyselina), který je naštěstí plně kompostovatelný. Další používaný materiál je ABS (akrylonitril butadien styren), který je také recyklovatelný, i když proces je složitější a vyžaduje více energie.

Recyklace je však proces složitý a vyžaduje mnoho zdrojů, proto je důležité se zaměřit na způsoby, jak minimalizovat množství odpadu vznikajícího při 3D tisku. Při recyklaci materiálů z 3D tisku je důležité dodržovat určitá pravidla. Prvním krokem je seřazení materiálů podle typu. Různé typy plastů a pryskyřic mají různé teploty tání a musí být proto zpracovávány odděleně. Následuje proces rozdrcení materiálů na malé kousky, které lze snáz roztavit. Toto rozdrcení musí být provedeno opatrně, aby se předešlo poškození materiálu. Posledním krokem je samotné použití recyklovaného materiálu. Jakmile je materiál připraven k tisku, je důležité ho skladovat na suchém a chladném místě, aby se předešlo jeho degradaci.

Recyklace materiálů z 3D tisku je důležitým aspektem pro udržitelnost této technologie. Ačkoli process může být náročný, je to krok správným směrem k ochraně našeho životního prostředí. Věříme, že s pokrokem technologie se proces recyklace stane ještě efektivnější a jednodušší.

Hezké různobarevné desky, že? Poznali jste z fotky materiál desek? Pokud jste tipovali výrobky z 3D tiskáren, tak máte naprostou pravdu. Recyklace - bez toho by se náš svět neobešel. A velmi dobře si to uvědomuje i výrobce 3D tiskáren a filamentů Prusa Research. 3D tiskáren je na světě statisíce a odpadu z nich na desítky tun. Tento odpad (nepodařené výtisky) končí často v běžném odpadu. PrusaLab to vyzkoušel s Plastic Crystal, který pomocí lisů vytvořil právě takové desky, které vidíte na fotografii výše. Jaká bude budoucnost odpadu z 3D tiskáren bude téma na příští měsíce a roky a je dobře, že to někdo zkouší prorazit rozumnou cestou.

Tabulka: Přehled recyklovatelných materiálů pro 3D tisk

tags: #recyklace #tiskoveho #filamentu #jak #na #to

Oblíbené příspěvky:

• Zajímavosti o ekologii
• Výkonné řešení pro potrubí
• Problémy s odpadem v přírodě
• Venkovní svatební fotografie
• Princip fungování emisního systému