3D Printing of Polymer Waste for Improving People's Awareness about Marine Litter

Abstract

This work is aimed at proposing demonstrative actions devoted to show reprocessing and recyclability of PET originating from bottles collected from the seaside, in order to increase the consumer awareness on the importance of recycling plastics. To this purpose, collected bottles were washed, cut, grinded, extruded in the form of a thin wire adopting different cooling rates, which leads to a modulation of the crystallinity content. Once having optimized the processing parameters, the extruded wire was used to produce 3D printed samples through the fused deposition modelling (FDM). The changes in the crystalline structure due to the different processing conditions were assessed by DSC and XRD analyses, while rheological tests were performed in order to evaluate any modification in the viscosity of PET after repeated processing cycles. The reduction in thermal stability was confirmed by TGA analysis, which showed a progressive decrease in the degradation temperature as processing cycles increased. Finally, tensile tests highlighted the difference in the mechanical response due to the predominance of the crystalline or amorphous phase in the tested sample. In particular, a good mechanical behavior was found for the 3D-printed samples.

TSC Opinion

Le PET est une matière plastique très utilisée en particulier pour les bouteilles d’eau. Son recyclage se met en place, mais la qualité du polymère fait que seule une partie peut retourner vers la fabrication de nouvelles bouteilles. Les auteurs de cette étude présentent une autre voie utilisation dans les imprimantes 3D. Les essais techniques montrent que les formulations intégrant ces polymères recyclés sont tout à fait adaptées à l’impression 3D. Ceci pourrait être une nouvelle voie de recyclage pour ces matériaux. Toutefois si nous prenons un peu de recul par rapport à cette application, il apparaît que les objets qui sont imprimés en 3D ont en général une durée de vie très courte. On est donc dans le domaine des objets à usage unique, dans la plupart des situations. Toutefois dans certains cas, l’impression 3D est utilisée pour fabriquer des objets durables, par exemple: moulage de prothèses dentaires, becs d’instruments à vent, … Le cas spécifique des objets en péter serait investi lieu pour voir quelle famille d’objets serai là plus souvent produite. Il est tout à fait possible de prévoir une filière de collecte et de recyclage pour ces objets 3D, mais comme dans le cadre des bouteilles plastiques le polymère issu du recyclage va se dégrader progressivement. Il ne sera donc plus apte à assurer sa fonction technique au fur et à mesure des cycles.