Diskmaskinslåda botten. Kredit: Fraunhofer LBF/Ursula Raapke
Diskmedelsflaskor tillverkas ofta av återvunnen plast; Men när det gäller tillämpningar med högre förädlingsvärde har dessa återvinningsprodukter ännu inte distribuerats i stor skala. Forskare vid Fraunhofer Institute for Structural Durability and System Reliability LBF, som arbetar tillsammans med partnerföretag, har visat att återvunnen plast fungerar på samma sätt som jungfrulig plast – inte bara det, det är också ett lämpligt material för botten av diskmaskinslåda.
Återvinning av plast spelar en nyckelroll för klimat- och miljöskydd. Medan en del av förpackningarna ofta tillverkas av återvunnen plast, är experter och företag fortfarande ovilliga att göra detsamma med avancerade produkter. I slutändan innebär satsvariationer av vad som tidigare var avfall egenskaper som styrka, lukt och utseende skiljer sig från egenskaperna hos nytillverkad plast. Men om återvinningen behandlas effektivt kan dess egenskaper anpassas för att matcha jungfruplastens egenskaper. “Det finns fortfarande en brist på förtroende för återvunnet material”, säger Dominik Spancken, forskare vid Fraunhofer LBF i Darmstadt.
Fraunhofer-forskare vill ändra status quo och visa att man kan lita på återvunnet material. “Vi arbetade därför tillsammans med Bosch GmbH och Bosch-Siemens-Hausgeräte GmbH (BSH) för att undersöka vad återvunnen plast faktiskt kan åstadkomma”, säger Spancken. För det ändamålet optimerade Bosch först återvinning från höljet till bilstartbatterier – tillsatser användes till exempel för att öka styrkan och förbättra de visuella egenskaperna. Därefter var vi tvungna att identifiera om det optimerade materialet skulle vara lämpligt för tillverkning av diskmaskinsfodralbottnar. Denna komponent, som väger cirka två kilo, bildar basstrukturen i en diskmaskin och håller sidoväggarna och inrymmer tillhörande komponenter som pumpen, statussensorer och saltbehållare. Om dessa fodralbottnar kunde tillverkas av återvinning skulle detta vara ett betydande bidrag till att göra hushållsapparater mer hållbara: Baserat på en produktionssiffra på tre miljoner diskmaskiner per år skulle användningen av återvinningen (och därmed färre resurser) spara cirka 2500 ton råolja årligen — motsvarande mängden olja som transporteras på en 110 meter lång pråm.
Vad kan det återvunna materialet åstadkomma?
“På Fraunhofer LBF undersökte vi initialt hur det optimerade återvinningsmaterialet betedde sig under mekaniska påfrestningar”, förklarar Spancken. Forskarna tog därför fram ett testexemplar och utsatte det för en inställd kraft runt 100 000 gånger – i en automatiserad process, förstås. Detta nummer återspeglar det typiska användnings- och belastningsintervallet för stora vitvaror. Detta sätter gränsen för hur mycket påfrestning materialet måste klara utan att skadas. I enlighet med dessa specifikationer har experterna på Fraunhofer LBF, Bosch och BSH fastställt parametrar för designen.
När det gäller de 100 000 cyklerna är denna siffra i första hand baserad på en fingertjock stift på diskmaskinslådans botten. Detta utsätts för mekanisk påfrestning varje gång diskmaskinens lucka öppnas och stängs, och representerar det område som utsätts för den största belastningen på diskmaskinslådans botten. Om vi antar att luckan till diskmaskinen öppnas 15 gånger om dagen och att apparaten har en livslängd på cirka 18 år, kommer luckan att öppnas cirka 100 000 gånger under hela diskmaskinens livslängd. Kan en stift av återvinning tål detta? “Även om återvinningsmaterialet är mindre starkt – 15 procent svagare – har det liknande styvhetsegenskaper som jungfruplast. Ännu viktigare är dock att båda materialen beter sig exakt likadant när det gäller plastisk deformerbarhet. Sammanfattningsvis är det rimligt att säga att återvinningen klarar samma påfrestningar som jungfruligt material, säger Spancken.
Plastgranulat av återvunnen plast. Kredit: Fraunhofer LBF/Ursula Raapke
Hur robust är komponenten gjord av återvinning?
För att bekräfta detta resultat genomförde forskarna även tester på själva komponenten, utöver den rena materialtestningen. ”Vi beräknade materialegenskaper från materialtesterna. Med hjälp av dessa karakteristiska värden utvecklade vi sedan en bedömningsmetodik för att kontrollera om stiftet är hållbart”, förklarar forskaren.
Med andra ord: Forskargruppen klämde fast stiften från fodralbottnar gjorda av jungfruligt material i en testbänk och applicerade belastningar för att simulera de som resulterade från användningen av diskmaskinen, särskilt när maskindörren öppnas och stängs. Med tanke på att golvvärme och strålningsvärme från diskmaskinen kunde värma stiftet till upp till 50 grader, justerade Spancken och teamet sin temperatur till 50 grader för att återspegla detta. Hur mycket kraft krävdes för att bryta stiftet? Hur ofta kunde den stå emot öppningsprocessen? Med hjälp av experimentella data skapade forskarna en validerad beräknings- och designmetodik – och “matade” sedan denna metod med återvinningsmaterialets materialegenskaper.
“Vi kunde extrapolera beteendet hos en stift tillverkad av återvunnet material genom att använda testerna på det jungfruliga materialet och beräkningsmetoden”, säger Spancken. Resultatet är uppmuntrande: Spänstvärdena som registrerats för stiften gjorda av återvinning skiljer sig endast mycket lite från de gjorda av jungfruligt material. Man kan dra slutsatsen från förstudien att en diskmaskinslådas botten gjord av återvinning verkligen är möjlig och att byta från ny plast till återvinning skulle ge ett betydande bidrag till en hållbar komplett apparat.
Självläkande 3D-printad plast kan reparera sig själv med endast ljus
Tillhandahålls av Fraunhofer-Gesellschaft
Citat:Diskmaskinskomponenter tillverkade av återvunnen plast (2022, 3 januari)hämtad 3 januari 2022 från https://techxplore.com/news/2022-01-dishwasher-components-recycled-plastic.html
Detta dokument är föremål för upphovsrätt. Bortsett från all rättvis handel i syfte att privata studier eller forskning, får ingen del reproduceras utan skriftligt tillstånd. Innehållet tillhandahålls endast i informationssyfte.
