Növelt műszaki tulajdonságú politejsav fejlesztése additív gyártástechnológia segítségével
Aktuálisan a műanyagiparra nagy teher nehezedik a fokozódó figyelem
következtében, ami a médiának és a közemberek köszönhető. A figyelmet, a nagymértékben
keletkező hulladékkezelés problémája váltotta ki, ami két fő tendenciára vezethető vissza.
Először is a társadalomnak folyamatosan növekvő igényét ki kell elégíteni a
tömegtermeléssel, másrészt a termékek életciklusa is érezhetően lecsökkent. Nagy gondot
jelent és aggodalomra ad okot ezen kívül, hogy a most használt és nagy mennyiségben
elterjedt műanyagok csak véges számban előállíthatók, mivel ezek kőolaj-alapúak. A kutatók
és a mérnökök rengeteg időt fordítanak olyan megújuló-erőforrásokból előállítható
alternatíva kifejlesztésére, amivel a kőolaj-alapú műanyagok nem csak részben, hanem
teljesen kiválthatók.
Ezen gondok megoldása azonban nem könnyű feladat. Egyrészt a műanyagok
újrahasznosítása nem valósítható meg optimális hatásfokkal, mivel az újrahasznosított
műanyag tulajdonságai merőben rosszabbak a kezdeti alapanyaghoz képest, így csak részben,
bizonyos százalékban hasznosítható a régi alapanyag. A mostani kompozitok
újrahasznosítása meg gyakorlatilag lehetetlen, így inkább töltőanyagként szokták
felhasználni. Nagy sikernek könyvelhetjük el, hogy a kutatásoknak és fejlesztéseknek hála
megjelentek a lebontható polimerek. Léteznek olyan kőolaj-alapú polimerek, amelyek a
lebontható polimerekhez tartoznak, mivel a lebomláskor nem károsítják a környezetet,
azonban előállításuk miatt nem mondtatók teljes mértékben biopolimernek. A
legoptimálisabb alternatívák jelenleg olyan lebontható biopolimerek, amelyek nem csak
biológiai úton lebonthatók, de emellett megújuló-erőforrássokból előállíthatók. Ezen
polimerek életciklusa egy teljesen zárt kört alkot, ami annyit jelent, hogy gyakorlatilag nem
terheli a környezetet, ezzel is megoldva a környezetszennyezés és a jövőbeli kőolajhiány
problémáját. Ebbe a csoportba tartozó politejsav (későbbiekben: PLA) kiválóan alkalmas a
jövőbeli műanyagipari felhasználásra, ha figyelembe vesszük az anyagi korlátait. Érdemes
végiggondolni miként használható fel ez a teljesen újrahasznosítható anyag a rohamosan
fejlődő és terjedő 3D nyomtatási technológia esetén, ahol PLA alapú kompozitok
nyomtatásával akár fröccsöntött termékeket lokálisan is erősíthetünk vele, kihasználva az
adott anyag erősségeit, csökkentve a termék súlyát.
TDK munkám célja a hőre lágyuló fröccsöntött biopolimer-alapú kompozitok
teljesítményének javítása, 3D nyomtatott inserttel. A munkám során azt vizsgálom, hogy
kialakulhat-e megfelelő összeolvadás, illetve lokálisan egy új kristályszerkezet.
