Mechanical Properties of Recycled Polymers after 3D Printing

Abstract

O principal objetivo do trabalho apresentado é estudar uma solução de processamento sustentável através do uso de uma abordagem de economia circular, desde a matéria-prima até à técnica de processamento. O intuito é contribuir para o esforço global de redução do uso de fontes não renováveis na fabricação de polímeros/plásticos e, consequentemente, diminuir a poluição plástica e a liberação de 〖CO〗_2. A impressão 3D, enquanto tecnologia de processamento, otimiza a sustentabilidade da fabricação pela sua reduzida produção de resíduos.Os materiais utilizados neste trabalho foram: o Poli(ácido lático) (PLA) virgem e PLA reciclado de embalagens de alimentos e o copolímero de acrilonitrilo-butadieno-estireno (ABS) natural, aditivado de cor preta e reciclado a partir de painéis de carro, também de cor preta. As suas propriedades mecânicas, após a impressão 3D, foram avaliadas e comparadas. Os materiais reciclados estudados cumpriram os requisitos de propriedades mecânicas para as aplicações utilizadas antes da reciclagem. Este estudo permitiu concluir que é possível reciclar o ABS e o PLA de painéis de carro e de embalagens de alimentos, respetivamente, e reutilizá-los, através do processamento de impressão em 3D para o mesmo objetivo. Ao adotar esse procedimento, menos recursos serão consumidos, menos desperdício será criado e menos 〖CO〗_2 será produzido, diminuindo o impacto no aquecimento global. Além disso, a impressão 3D mostrou ser uma solução adequada, eficiente e sustentável como método de processamento para a utilização de materiais poliméricos reciclados.------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

The main objective of the work presented is to study a sustainable processing solution using a circular economy approach from the raw material to the processing technique. The intention is to contribute to the global effort to reduce the use of non-renewable sources for polymer/plastics manufacturing, and, consequently, decrease the plastic pollution and 〖CO〗_2 release. Sustainability would be also improved using 3D printing as the processing technology, since it is optimized for almost no residue production. Recycled Poly(lactic acid) (PLA) from food packaging and Acrylonitrile-Butadiene-Styrene copolymer (ABS) from the car’s dashboard with and without additive were used as recycled materials. Their mechanical properties, after 3D printing, were compared to those of the virgin material.The studied recycled materials fulfilled the mechanical properties requirements for the applications used before recycling. This study enabled to conclude that it is possible to recycle ABS and PLA from car dashboard’s and food packaging, respectively, and re-use it, by 3D printing processing for the same purpose. By adopting this procedure, fewer resources will be consumed, less waste will be created, and less 〖CO〗_2 will be produced, decreasing the impact on global warming. Moreover, 3D printing has shown to be a suitable, efficient and sustainable solution.-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------