Is ABS recyclebaar en ook biologisch afbreekbaar?

De vraag naar duurzame, beschermende kleding tijdens de Tweede Wereldoorlog leidde tot de productie van polymeerkunststoffen. Destijds was het doel om kogelvrije copolymeer kunststofplaten te ontwikkelen.

Het bedrijf Borg-Warner patenteerde het idee van ABS-plastic oorspronkelijk in 1948, maar het duurde nog 6 jaar voordat het commercieel werd geïntroduceerd. Hun ABS-kunststofproduct was handelsmerk als Cycolac. Het telefoonbedrijf Bell gebruikte voor het eerst ABS-plastic voor hun huishoudelijke telefoononderdelen.

Tegenwoordig zijn er meer dan 6000 soorten ABS-kunststof die zijn ontworpen voor meer dan alleen telefoons. En sommige kunststoffen kunnen worden gerecycled. Er zijn recyclingprogramma's opgezet om de vervuiling van onze lucht en het water te verminderen en ons energieverbruik te verminderen. Ga met me mee om alles te leren over ABS-plastic en of het een hernieuwbaar materiaal is om afval te voorkomen.

Dus, is ABS recyclebaar?

Ja, ABS-plastic wordt als "recyclebaar" beschouwd omdat het een thermoplast is, wat betekent dat je het plastic kunt verwarmen en opnieuw kunt gebruiken als filament door het te extruderen.

De moleculaire verbindingen van ABS zullen echter bij elke warmtecyclus afbreken, waardoor het minder duurzaam wordt, en om dit te voorkomen, moet je wat puur ABS aan het gerecyclede toevoegen voor duurzaamheid.

Wat is ABS-kunststof?

Acrylonitril-butadieen-styreen is ook wel bekend als ABS.

ABS is een op aardolie gebaseerde polymeerkunststof die bij verschillende temperaturen kan worden omgevormd. Thermoplastische polymeren, zoals ABS, kunnen bij verhitting flexibel of rubberachtig worden. Zodra ze zijn afgekoeld, hebben ze het vermogen om weer te stollen.

ABS is gecategoriseerd als een amorfe verbinding, wat betekent dat het niet de natuurlijke fasetrend van andere geordende materialen volgt. Om precies te zijn, wanneer het een bepaalde temperatuur bereikt, verandert het niet van een vaste stof in een vloeistof. Dienovereenkomstig heeft het geen echt smeltpunt. In plaats daarvan heeft het een glasovergangstemperatuur van 105 .

De glasovergangstemperatuur is de temperatuur waarbij een amorfe stof overgaat van een stijve toestand naar een rubberachtige toestand.

ABS wordt een terpolymeer genoemd omdat het is gemaakt van 3 verschillende polymeren. Een polymeer is een soort materiaal dat bestaat uit herhaalde, grote subeenheden van moleculen.

De ketens zijn verbonden door chemische reacties die polymerisatie worden genoemd. Zoals je aan de volledige naam kunt zien, zijn de 3 polymeren waaruit ABS bestaat acrylonitril, styreen en polybutadieen. De moleculaire structuur van ABS bestaat uit een lange keten van polybutadieen.

Kruiselings worden de kleinere ketens van styreen en acrylonitril aan de lange keten bevestigd.

De unieke moleculaire vorming van ABS en de eigenschappen van elk polymeer dragen bij aan de algemene kenmerken ervan.

De aangrenzende nitrilgroepen in de keten worden door elkaar aangetrokken en vergroten de sterkte van het plastic. Acrylonitril verhoogt de stijfheid, hardheid en de temperatuur waarin het materiaal vervormt. Bovendien geeft het ABS zijn weerstand tegen bepaalde chemicaliën en mechanische belasting.

Styreen draagt ​​bij aan de glans, de ondoordringbaarheid en ook de hardheid en stijfheid van ABS.

Polybutadieen werkt voornamelijk om het materiaal taaier en kneedbaar te maken. Het percentage van elke component is gewoonlijk 15-30% acryloniet, 5-30% butadieen en 40-60% styreen.

Maar de percentages van elk polymeer variëren met de kwaliteit van ABS-kunststof. Het hangt echt af van het doel van de toepassing.

Als er bijvoorbeeld een rubberachtig en flexibel plastic nodig was voor sportuitrusting, zouden fabrikanten een polymeermengsel maken met een hoger gehalte aan polybutadieen.

Hoe wordt ABS gemaakt?

Er is veel wetenschap gebruikt bij het vervaardigen van ABS. In eerste instantie moet u alle 3 de polymeren isoleren.

Acrylonitril kan synthetisch worden gemaakt door aardolie en ammoniak te combineren. Aangezien butadieen een petroleumkoolwaterstof is, kan het worden gemaakt door middel van het petrochemische proces van thermisch kraken.

En styreen wordt gesynthetiseerd door dehydrogenering van een verbinding genaamd ethylbenzeen. Ter informatie:dehydrogenering is een chemische reactie waarbij een waterstofmolecuul uit een verbinding wordt verwijderd.

Nu je de polymeren hebt, kan ABS-kunststof op 2 manieren worden vervaardigd:emulsiepolymerisatie en continue massapolymerisatie.

Emulsiepolymerisatie van ABS is een meerstapsproces. Emulsie omvat het mengen van 2 of meer niet-mengbare vloeistoffen met elkaar.

Eerst worden butadieen en water geëmulgeerd. Een katalysator wordt toegevoegd om de reactie te versnellen en het resulterende product is rubberlatex. Vervolgens worden styreen, acrylonitril en de rubberlatex geëmulgeerd, wederom met een katalysator.

Het eindproduct is een mengsel van ABS-deeltjes in water. Een centrifuge wordt vervolgens gebruikt om de ABS-pellets te isoleren en ze worden gedroogd om overtollig water te extraheren, waardoor u pure ABS krijgt.

Het probleem met emulsiepolymerisatie is dat er veel stappen zijn. Dit kan leiden tot inconsistenties tussen elk product in de reeks. Een andere factor zijn de toegevoegde stoffen zoals katalysatoren en emulgatoren. Omdat de stoffen aan het einde van het proces in het product worden aangetroffen, worden ze als onzuiverheden beschouwd.

Met dit product houdt u dus een gelige ABS-hars van lage kwaliteit over.

Aan de andere kant is continue massapolymerisatie een lange stap en er zijn niet veel extra stoffen aan toegevoegd.

Je begint met gepolymeriseerde butadieenrubberpellets die vervolgens in kleinere stukjes worden afgebroken. Die stukjes worden opgelost in een mengsel van styreen en acrylonitril. Later wordt de hele oplossing in een reactor geplaatst waar styreen en acrylonitril worden gepolymeriseerd.

Terwijl polymerisatie plaatsvindt, wordt de oplossing continu gemengd, waardoor de deeltjes in nog kleinere stukjes worden afgebroken. De overgebleven monomeren worden geïsoleerd en kunnen worden gerecycled om het proces opnieuw te starten.

Continue massapolymerisatie is een effectievere methode voor het produceren van puur ABS omdat het consistente, hoogwaardige en ondoorzichtige ABS-kunststoffen maakt.

Waar wordt ABS voor gebruikt?

Behalve dat het een materiaal is dat wordt gebruikt voor modellering van gesmolten depositie bij 3D-printen, heeft ABS tal van toepassingen. De eigenschappen en het mengsel van polymeren van ABS maken het een ideale en veelzijdige kunststof die in verschillende industrieën wordt gebruikt.

ABS is een lichtgewicht kunststof dat een integraal onderdeel is van de modernisering van de auto-industrie. Autofabrikanten stappen af ​​van het gebruik van zware metalen voor materialen en onderdelen. In plaats van metaal wordt ABS gebruikt voor panelen, deurgrepen, veiligheidsgordels, dashboards en nog veel meer.

Bij jou thuis, ik wed dat je ABS-kunststof bijna overal kunt vinden. Het wordt gebruikt in veel apparaten voor bedieningspanelen, wandcontactdozen en in andere apparaten zoals stofzuigers, keukenmachines, koelkasten en zelfs meubels en bagage.

ABS wordt nu gebruikt in sanitair als vervanging voor metaal in buizen en hulpstukken. Dit komt omdat het niet corrodeert.

Voor elektronica wordt ABS-kunststof verwerkt tot doppen voor toetsenborden en computerbehuizingen. We kennen allemaal LEGO-speelgoed, dat is ABS. En het wordt gevonden in sommige plastic instrumenten zoals blokfluiten, hobo's, klarinetten en piano's.

Een van de meest fascinerende toepassingen van ABS-kunststof is in de medische industrie. Het wordt gebruikt om niet-resorbeerbare hechtingen, kunstmatige pezen, hulpstukken voor medicijnafgifte via tracheale buizen, inhalatoren en vernevelaars te maken.

Hoe ABS te recyclen

ABS-kunststof heeft de harscode #7 gekregen, de categorie voor "overige kunststoffen". ABS wordt meestal niet geaccepteerd bij recyclingbedrijven, maar ik raad u aan voor de zekerheid contact op te nemen met uw gemeente. Sommige bedrijven hebben ophaalprogramma's voor #7 kunststoffen ontwikkeld.

Als ze worden geaccepteerd bij uw plaatselijke materiaalterugwinningsfabriek, worden ze afgebroken zoals andere normale kunststoffen. De verzamelfase wordt bereikt via schuimflotatie.

ABS wordt gescheiden van andere vormen van plastic deeltjes in een water-olie mengsel. Vervolgens wordt het vermalen tot kleinere korrels. De korrels worden vervolgens door extrudermachines gevoerd die de hars in verschillende vormen kunnen vormen. De vormen kunnen ABS-kunststofplaten, filamenten zijn of de hars kan rechtstreeks in spuitgieteenheden worden gestoken.

Bovendien kan ABS-drukwerk worden gerecycled en weer omgezet in filament met een machine als de Filastruder.

De Filastruder kan filament van uw gewenste kleur en maat maken voor uw 3D-printproject. Ik raad echter aan om de toleranties voor de Filastruder of een extrudermachine te controleren, aangezien deze variëren.

Er zijn een paar overwegingen waarmee u rekening moet houden bij het gebruik van gerecycled ABS-kunststof met de Filastruder:De grootte van de pellets moet 5 mm of kleiner zijn. Anders kunnen ze de machine blokkeren of beschadigen of een niet-uniform filament maken.

Daar komt nog bij dat als je onzuiverheden in de gerecyclede pellets hebt, je ze in je eindproduct hebt. Zorg ervoor dat u de pellets zorgvuldig maalt en de juiste apparatuur gebruikt voor de klus.

Ten slotte, omdat u het ABS-plastic herhaaldelijk hebt verwarmd, verliest het uiteindelijk zijn vermogen om hitte te weerstaan. Dit komt omdat de moleculaire verbindingen bij elke warmtecyclus kapot gaan. Om dit te voorkomen, moet je wat pure ABS-pellets aan de gerecyclede pellets toevoegen voor duurzaamheid.

Is ABS een giftig materiaal?

Gelukkig, wanneer ABS-plastic in zijn definitieve vorm is, zoals apparaten of speelgoed, wordt het als niet-toxisch beschouwd.

Het is stabiel, niet-uitlogend en tot nu toe is het geen kankerverwekkend bekend. Hoewel het niet is gereguleerd voor gebruik in de voedingsindustrie of voor medische hulpmiddelen in het lichaam.

Het probleem is dat ABS giftig wordt na verschillende verwerkingsmethoden te hebben ondergaan. Bij blootstelling aan extreme temperaturen is ABS-kunststof ontvlambaar. Uiteraard veroorzaakt dit brandgevaar, maar er komen ook giftige dampen vrij zoals koolmonoxide en waterstofcyanide.

In feite is elk "smeltproces" dat ABS-kunststof ondergaat gevaarlijk omdat het terpolymeer wordt afgebroken tot elk polymeer, zoals styreen en acrylonitril. Dit geldt voor het gebruik van oplosmiddelen om de ontwerpen op 3D-geprinte stukken glad te strijken.

Ten derde vormen deze problemen ecologische bedreigingen.

Een ander punt is dat 3D-printen ervoor zorgt dat ABS-stof en fijne deeltjes in de lucht worden verspreid. Het is al bekend dat dit nadelige gezondheidseffecten veroorzaakt. De stofdeeltjes zijn irriterend voor ogen, huid en longen.

Ten slotte ondergaat ABS degradatie bij blootstelling aan UV, waardoor sommige chemicaliën na verloop van tijd kunnen uitlogen.

Is ABS biologisch afbreekbaar?

Biologisch afbreekbare materialen zijn materialen die ontleden door micro-organismen zoals bacteriën en schimmels, en helaas is ABS-plastic niet biologisch afbreekbaar.

Het meeste komt op stortplaatsen terecht omdat sommige recyclingbedrijven ze niet innemen. Het is een veel voorkomende misvatting dat "biologisch afbreekbaar plastic" kan worden gerecycled als faciliteiten het nog steeds niet accepteren.

Ze beweren dat het uiteindelijke compostproduct van inferieure of lage kwaliteit zal zijn. En het duurt eigenlijk heel lang voordat materialen die als biologisch afbreekbaar plastic zijn gelabeld, op natuurlijke wijze in het milieu worden afgebroken.

Laatste gedachten

Dus ja, ABS-plastic wordt als "recyclebaar" beschouwd, in de zin dat je het plastic kunt verwarmen en opnieuw kunt gebruiken. Naast de gunstige eigenschappen heeft het verschillende nadelen. ABS-kunststof verslechtert en krast gemakkelijk.

Ik heb besproken hoe oplosmiddelen worden gebruikt om ABS-ontwerpen glad te strijken, maar als je te veel gebruikt, kun je de essentiële onderdelen van je stuk oplossen.

En ABS-kunststof kan barsten vertonen als u bepaalde oliën of vetten als smeermiddel gebruikt. Ter verbetering hebben fabrikanten ABS-kunststoflegeringen met polycarbonaat ontwikkeld. Polycarbonaat verhoogt de sterkte, stijfheid en hittebestendigheid van ABS verder.

Maar er zijn andere alternatieven voor het gebruik van ABS-plastic voor 3D-printen die misschien meer geschikt voor u zijn.

PLA of polymelkzuur plastic is een andere thermoplastische optie.

PLA is een polyesterpolymeer, wat betekent dat het esterbindingen bevat om de ketens met elkaar te verbinden. Het is een gunstig materiaal omdat het is gemaakt van hernieuwbare bronnen zoals gefermenteerde planten. Het is een sterker en stijver materiaal dan ABS en het wordt flexibel bij een lagere temperatuur zonder krom te trekken.

Het nadeel is dat bij gematigde temperaturen het plastic zijn duurzaamheid verliest, waardoor het gemakkelijk barst.

Nylon polymeer was eigenlijk het eerste thermoplastische polymeer dat kunstmatig werd gemaakt. Het is een polyamidepolymeer dat is samengesteld uit amidebindingen.

Als printmateriaal is het minder sterk en minder stijf dan PLA en ABS. Het heeft een sterker vermogen om kracht of schokken te weerstaan ​​dan ABS en is bestand tegen chemicaliën.

Hierdoor kan het voor meer industriële toepassingen worden gebruikt. Het vereist echter een hoge temperatuur voor extrusie. Onlangs hebben fabrikanten vezellegeringen ontwikkeld met nylon om de sterkte te vergroten.

Naar mijn mening, als het om je gezondheid gaat, zijn kunststoffen en hoge temperaturen nooit een goede combinatie. Ik raad je aan om grondig onderzoek te doen naar het plastic materiaal dat je hebt gekozen om te bedrukken.

Er zijn altijd groenere opties. Als u besluit ABS-plastic te gebruiken om te printen, probeer dan te voorkomen dat u die dampen en fijne deeltjes inademt. Ik stel voor om een ​​behuizing rond uw printer te bouwen. En zorg er altijd voor dat u in een goed geventileerde ruimte werkt.

Bekijk onze sectie met aanbevolen producten

We hebben een sectie met aanbevolen producten gemaakt waarmee u het giswerk kunt verwijderen en de tijd kunt verminderen die u besteedt aan het onderzoeken van welke printer, filament of upgrades u moet krijgen, omdat we weten dat dit een zeer ontmoedigende taak kan zijn en over het algemeen tot veel verwarring leidt .

We hebben slechts een handvol 3D-printers geselecteerd die we goed vinden voor zowel beginners als gevorderden, en zelfs experts, waardoor de beslissing gemakkelijker wordt, en de filamenten, evenals de vermelde upgrades, zijn allemaal door ons getest en zorgvuldig geselecteerd , zodat u weet dat welke u ook kiest, zal werken zoals bedoeld.