Biopolimerek újramegömlesztés útján történő újrahasznosíthatósági vizsgálata
A világ rohamos fejlődésével párhuzamban az ipar is fejlődik. A polimer alapanyagok előállítása a jelenlegi trendeket követve egyre inkább környezettudatosabb irányba tolódik [1]. Ennek egyik megnyilvánulása a biopolimerek megjelenése az alapanyag piacon. Ezek a megújuló erőforrás alapú vagy biológiai úton lebontható polimerek egyre nagyobb népszerűségnek örvendenek. Az előrejelzésekszerint felhasználásuk tovább fog növekedni [2]. Az előállításukhoz alkalmazott megújuló erőforrás általában kukorica vagy cukornád, ami világszerte ismert mezőgazdasági termék. A legelterjedtebb biopolimer a politejsav (PLA), ami nagyipari termelésnek köszönhetően egyre több gyártóhoz tud eljutni, ezzel elősegítve a biopolimerek térnyerését. A PLA jellemzői közé tartozik a nagy szilárdság (65 MPa), a nagy rugalmassági modulus (3 GPa), a jó vegyszerállóság, aközepes UV ellenálló képesség és a csekély szakadási nyúlás (2-3%) [3].
Mivel a környezetvédelem egyre nagyobb és fontosabb szerepet játszik a hétköznapjainkban, fontosnak tartom, hogy az ehhez tartozó technológiákat tanulmányozzak. Egyrészről nem csak a fosszilis alapanyagú műanyagok kiváltása a fontos cél, hanem ha a kiváltás meg is történik, akkor a keletkezett biopolimer hulladékot hogyan tudjuk kezelni és hasznosítani. A biopolimerek esetén a köznapi életben mindenkinek az első gondolata a komposztálás, holott az anyagában, újramegömlesztés útján történő újrahasznosítás is egy lehetséges hulladék kezelési módszer. TDK munkám során irodalomkutatást végeztem és dolgozatomban kitértem különböző életciklus végi modellekre, különös hangsúlyt fektetve a polimerek és biopolimerek újrahasznosítás aspektusára [4].
Kísérleteim során PLA alapanyagot újramegömlesztési technikával többszörösen extrudáltam, majd fröccsöntött mintákat gyártottam, és az így előállított többszörösen reciklált biopolimer próbatestek tulajdonságváltozásait vizsgáltam és összefüggéseket határoztam meg.
Irodalom:
[1] Association of Plastics Manufacturers: Plastics – the Facts 2020: An analysis of European plastics production, demand and waste data, Belgium (2020).
[2] European Bioplastics: Market update 2020. Nova-institute (2021).
[3] Auras R., Lim L.-T., Selke S. E. M., Tsuji H.: Poly(Lactic Acid) Synthesis, Structures, Properties, Processing and Applications, John Wiley & Sons, Hoboken, New Jersey, USA (2014).
[4] Hottlea T. A., Bilec M. M., Landis A. E.: Biopolymer production and end of life comparisons using life cycle assessment. Resources, Conservation and Recycling, 122, 295–306. (2017).
szerző
-
Fehér Szabolcs
Gépészmérnöki alapszak (BSc)
alapképzés (BA/BSc)
konzulensek
-
Dr. Kmetty Ákos
Egyetemi docens, Polimertechnika Tanszék -
Dr. Litauszki Katalin
Adjunktus, Polimertechnika Tanszék
