Описание проекта

Сегодня пластик является чрезвычайным популярным материалом благодаря своим прекрасным эксплуатационным характеристикам, низкой цене и возможности вторичного применения. На пластик считается вредным для нашего здоровья окружающей среды материалом. Пластиковые отходы разлагаются от 100 до 800 лет. Экологи бьют тревогу, так как пластикового ходы разлагают окружающую среду - отравляют почву, поверхностные и подземные воды, моря и океаны. В воде пластик разлагается дольше, чем в земле. Уже сегодня 80% мусора, который плавает в Мировом океане – это пластиковые отходы, которые со временем превращаются в микропластик, который остается в тканях многих морских обитателей. Микропластик опасен для здоровья человека. По словам ученых, попадая в организм, он может привести к кишечным заболеваниям, негативно повлиять на эндокринную систему и способствовать развитию других болезней. Кроме того, при неправильном использовании пластиковой тары в наш организм может попасть бисфенол А и фталаты. Они влияют на иммунитет, могут вызвать аллергию, диабет, привести к ожирению, а также к появлению рака и бесплодия. Но не весь пластик можно переработать. Наш проект может внести посильный вклад в охрану окружающей среды от загрязнения ПЭТ-пластиком, а также может помочь сформировать ответственное отношение к пластиковым отходам. Ведь очень важным для нас фактором, является возможность снизить ущерб экологии и загрязнению окружающей среды. А также предоставить возможность для целевой аудитории приобретать пластик по оправдано сниженной стоимости. 

Мы провели анализ внутреннего и внешнего рынков.

Мировой рынок филаментов для 3d-печати к 2025 году составит 8,1 миллиарда долларов США (GlobalData). Российский рынок занимает лишь 2%. Это примерно 11 миллиардов рублей. Доля ABS и PLA от общего рынка чуть больше 9 %, это примерно 990 млн рублей в год. Доля закупок на Иркутскую область составляет 1,7 %, это примерно 17 млн рублей. Принимая среднюю (по минимуму) стоимость 1 кг. пластика за 1200 руб. мы получаем ежегодный оборот примерно равный 14 166 кг. пластика.

Анализируя наших потенциальных конкурентов во внутреннем и внешнем рынке необходимо отметить острую зависимость от зарубежных компаний, наибольшая доля всего филамента приходится на импорт, основным поставщиком является Китай и до недавнего времени Германия.

Основными производителями на внутреннем рынке являются такие компании как:

REC (Москва) PLA (от 1790 руб.), ABS (от 1590 руб.);

SEM (Москва) PLA (от 1450 руб.), ABS (от 1330 руб.);

BestFilament (Томск) PLA (от 1100 руб.), ABS (от 950 руб.);

PrintProduct (СПБ) PLA (от 960 руб.), ABS (от 1450 руб.).

Для решения проблем будет построена производственная линия по переработке пластика в филамент для 3d-печати так же на базе Ардуино. Она работает следующим образом:

Первоначально берём пластиковые детали и вымываем их. Отдираем этикетки, если есть. Потом помещаем полученные куски шредер (на первоначальном этапе, это может быть модифицированный офисный шредер с расширенным входом и укреплённым каркасом).Повторяем процедуру несколько раз. Затем измельченный пластик засыпается в загрузочную воронку (бункер). Из бункера он подается в загрузочную часть, затем в нагревательную камеру. По пути продвижения сырьё перемешивается для однородности будущего расплава, а также находится под воздействием высоких температур и давлением элементов экструдера. Шнек имеет несколько функций, в зависимости от которых экструдер можно условно разделить на несколько важных зон:

➢ зоне загрузки исходное сырьё уплотняется за счёт попадания в шнек, но всё ещё остаётся твёрдым; 

➢ в зоне пластификации гранулы плавятся, смешиваются и спрессовываются под давлением, чтобы далее продвигаться по шнеку; 

➢ в зоне выдавливание материал, состоящий из смеси плавящихся гранул с твёрдыми, плавится полностью, перемешивается до однородности и поступает к формующему инструменту - фильере.

Все процессы происходят при нагреве, температура которого может различаться от зоны к зоне. Качество получаемого материала будет зависеть от условий и полноты прохождения сырьём перечисленных этапов.

На выходе путём плавления и формовки через фильеру получается нить определенного диаметра и формы сечения. Популярность использования шнекового экструдера обусловлена его высокими рабочими качествами. К тому же данное оборудование является простым в эксплуатации и обслуживании. На выходе из фильеры горячая пластиковая нить очень пластична и может потерять свою форму, и станет непригодной к использованию. Чтобы избежать этого пруток необходимо охлаждать. В основном используются два вида охлаждения: жидкостное и воздушное. Далее идет узел протяжки, который держит натяжение нити после выхода из экструдера, тем самым выравнивая ее.

После протяжного узла готовую нить необходимо намотать на катушку виток к витку для повышения плотности намотки и предотвращения ее запутывания. Для этого предусмотрены узлы намотки и укладки прутка. На выходе из экструдера стоит лазерная линейка, которая проверяет диаметр нити:

➢ Если нить провисает больше расстоянияустановленного заранее, то моторчикускоряет катушку;➢ Если наоборот нить поднялась выше установленной нормы, то катушка замедляет намотку.

Это сделано для контроля диаметра филамента.

Плюсы от такой технологии:

1. Упрощение производственного процесса;

2. Избавление от необходимости спаивать прутки филамента ради получения 1 кг для продажи, потому что в процессе работы производственной линии требуется просто подавать сырьё в экструдер;

3. Ускорение производственного процесса;

4. Увеличиваем цветовое разнообразие. 

Презентации

Презентация станка для переработки ПЭТ-пластика в филамент

Производственная линия для переработки пластиковых отходов в филамент

Пульс