一种新型环保3D打印机的设计文献综述
2020-04-15 20:17:12
1.1研究背景
新时代,社会经济快速发展给了塑料广泛运用的机会,塑料依靠自身优异的物理化学性能,在越来越多的领域替代木材、钢铁、皮革、布匹等传统原料,在生产生活中起到越来越重要的作用。在世界各国中,我国的塑料产业产量始终位居前列,国家统计局数据表明,我国塑料产量在2012年为5781.8万吨,同比上年增长8.99%。但是,我国的塑料品消耗量更为巨大,约为产量的150% ,我国已经成为废塑料进口消费最多的国家。2011年,我国的废旧塑料量已十分巨大,约为2亿t;其中塑料瓶多为“1号”PET材料与“2号”HDPE材料,以两者为材料的塑料瓶占据97%以上的市场,且PET塑料瓶远多于HDPE塑料瓶。2014-2019年期间全球的PET市场将以7.3%的年增长率强劲增长,预计在未来几年的时间里这种趋势将在各大的领域继续维持。
当今世界塑料瓶的生产量与回收量正随着社会的发展而不断提升,由于塑料瓶的不稳定性,塑料瓶的回收利用也逐渐成为了世界环境保护与废物回收问题的重中之重。国外PET塑料瓶的回收方式多采用塑料的简单再生法,部分采用裂解单体化技术。
而国内PET塑料瓶的回收再生率仅为22%,其中一半的PET废旧塑料瓶采用焚烧、填埋等传统的方式进行处理。随着国家对塑料制品的重视,简单再生法和裂解单体化技术逐渐开始运用,但在国内使用的范围并不广泛。当前PET塑料瓶的回收处理方式存在着很多问题,包括:
(1)化学及焚烧处理成本高、污染严重,造成资源的极度浪费;
(2)塑料再生产品性能不稳定。
废弃塑料的再度利用是减少塑料废弃物污染环境,同时缓解我国石油供给压力的重要手段,势在必行。
与此同时,3D打印技术作为一种发展蒸蒸日上的新事物 ,涉及信息、材料、仪器等多个技术领域。3D打印技术在社会上很多领域内有着十分广泛的应用,并且表现出各个方面优点,使人工劳动力得以解放。但是,3D 打印技术在当前实际应用中也有很多不足存在,特别是打印机及材料两者间关联。另外特定的 3D 打印机要设定一种或几种专属材料 ,材料种类特定性少 ,在多种材料种类的产品上就显得力不足心了 ,也就降低了 3D 打印机的通用性。因此材料的扩展问题 ,在一定程度上是决定3D打印技术能力的关键因素。
综上所述,如何将废旧塑料瓶的回收与3D打印机材料问题结合起来,在解决环境污染问题的同时扩展了打印机材料的来源成为了人们的研究重点。
1.2国内外研究现状