BLOGG

Diskmaskinskomponenter tillverkade av återvunnen plast

Diskmaskinslåda botten. Kredit: Fraunhofer LBF/Ursula Raapke

Diskmedelsflaskor tillverkas ofta av √•tervunnen plast; Men n√§r det g√§ller till√§mpningar med h√∂gre f√∂r√§dlingsv√§rde har dessa √•tervinningsprodukter √§nnu inte distribuerats i stor skala. Forskare vid Fraunhofer Institute for Structural Durability and System Reliability LBF, som arbetar tillsammans med partnerf√∂retag, har visat att √•tervunnen plast fungerar p√• samma s√§tt som jungfrulig plast ‚Äď inte bara det, det √§r ocks√• ett l√§mpligt material f√∂r botten av diskmaskinsl√•da.

√Ötervinning av plast spelar en nyckelroll f√∂r klimat- och milj√∂skydd. Medan en del av f√∂rpackningarna ofta tillverkas av √•tervunnen plast, √§r experter och f√∂retag fortfarande ovilliga att g√∂ra detsamma med avancerade produkter. I slut√§ndan inneb√§r satsvariationer av vad som tidigare var avfall egenskaper som styrka, lukt och utseende skiljer sig fr√•n egenskaperna hos nytillverkad plast. Men om √•tervinningen behandlas effektivt kan dess egenskaper anpassas f√∂r att matcha jungfruplastens egenskaper. “Det finns fortfarande en brist p√• f√∂rtroende f√∂r √•tervunnet material”, s√§ger Dominik Spancken, forskare vid Fraunhofer LBF i Darmstadt.

Fraunhofer-forskare vill √§ndra status quo och visa att man kan lita p√• √•tervunnet material. “Vi arbetade d√§rf√∂r tillsammans med Bosch GmbH och Bosch-Siemens-Hausger√§te GmbH (BSH) f√∂r att unders√∂ka vad √•tervunnen plast faktiskt kan √•stadkomma”, s√§ger Spancken. F√∂r det √§ndam√•let optimerade Bosch f√∂rst √•tervinning fr√•n h√∂ljet till bilstartbatterier ‚Äď tillsatser anv√§ndes till exempel f√∂r att √∂ka styrkan och f√∂rb√§ttra de visuella egenskaperna. D√§refter var vi tvungna att identifiera om det optimerade materialet skulle vara l√§mpligt f√∂r tillverkning av diskmaskinsfodralbottnar. Denna komponent, som v√§ger cirka tv√• kilo, bildar basstrukturen i en diskmaskin och h√•ller sidov√§ggarna och inrymmer tillh√∂rande komponenter som pumpen, statussensorer och saltbeh√•llare. Om dessa fodralbottnar kunde tillverkas av √•tervinning skulle detta vara ett betydande bidrag till att g√∂ra hush√•llsapparater mer h√•llbara: Baserat p√• en produktionssiffra p√• tre miljoner diskmaskiner per √•r skulle anv√§ndningen av √•tervinningen (och d√§rmed f√§rre resurser) spara cirka 2500 ton r√•olja √•rligen ‚ÄĒ motsvarande m√§ngden olja som transporteras p√• en 110 meter l√•ng pr√•m.

Vad kan det återvunna materialet åstadkomma?

“P√• Fraunhofer LBF unders√∂kte vi initialt hur det optimerade √•tervinningsmaterialet betedde sig under mekaniska p√•frestningar”, f√∂rklarar Spancken. Forskarna tog d√§rf√∂r fram ett testexemplar och utsatte det f√∂r en inst√§lld kraft runt 100 000 g√•nger – i en automatiserad process, f√∂rst√•s. Detta nummer √•terspeglar det typiska anv√§ndnings- och belastningsintervallet f√∂r stora vitvaror. Detta s√§tter gr√§nsen f√∂r hur mycket p√•frestning materialet m√•ste klara utan att skadas. I enlighet med dessa specifikationer har experterna p√• Fraunhofer LBF, Bosch och BSH fastst√§llt parametrar f√∂r designen.

N√§r det g√§ller de 100 000 cyklerna √§r denna siffra i f√∂rsta hand baserad p√• en fingertjock stift p√• diskmaskinsl√•dans botten. Detta uts√§tts f√∂r mekanisk p√•frestning varje g√•ng diskmaskinens lucka √∂ppnas och st√§ngs, och representerar det omr√•de som uts√§tts f√∂r den st√∂rsta belastningen p√• diskmaskinsl√•dans botten. Om vi ‚Äč‚Äčantar att luckan till diskmaskinen √∂ppnas 15 g√•nger om dagen och att apparaten har en livsl√§ngd p√• cirka 18 √•r, kommer luckan att √∂ppnas cirka 100 000 g√•nger under hela diskmaskinens livsl√§ngd. Kan en stift av √•tervinning t√•l detta? “√Ąven om √•tervinningsmaterialet √§r mindre starkt – 15 procent svagare – har det liknande styvhetsegenskaper som jungfruplast. √Ąnnu viktigare √§r dock att b√•da materialen beter sig exakt likadant n√§r det g√§ller plastisk deformerbarhet. Sammanfattningsvis √§r det rimligt att s√§ga att √•tervinningen klarar samma p√•frestningar som jungfruligt material, s√§ger Spancken.

Diskmaskinskomponenter tillverkade av återvunnen plast
Plastgranulat av återvunnen plast. Kredit: Fraunhofer LBF/Ursula Raapke

Hur robust är komponenten gjord av återvinning?

F√∂r att bekr√§fta detta resultat genomf√∂rde forskarna √§ven tester p√• sj√§lva komponenten, ut√∂ver den rena materialtestningen. ‚ÄĚVi ber√§knade materialegenskaper fr√•n materialtesterna. Med hj√§lp av dessa karakteristiska v√§rden utvecklade vi sedan en bed√∂mningsmetodik f√∂r att kontrollera om stiftet √§r h√•llbart‚ÄĚ, f√∂rklarar forskaren.

Med andra ord: Forskargruppen kl√§mde fast stiften fr√•n fodralbottnar gjorda av jungfruligt material i en testb√§nk och applicerade belastningar f√∂r att simulera de som resulterade fr√•n anv√§ndningen av diskmaskinen, s√§rskilt n√§r maskind√∂rren √∂ppnas och st√§ngs. Med tanke p√• att golvv√§rme och str√•lningsv√§rme fr√•n diskmaskinen kunde v√§rma stiftet till upp till 50 grader, justerade Spancken och teamet sin temperatur till 50 grader f√∂r att √•terspegla detta. Hur mycket kraft kr√§vdes f√∂r att bryta stiftet? Hur ofta kunde den st√• emot √∂ppningsprocessen? Med hj√§lp av experimentella data skapade forskarna en validerad ber√§knings- och designmetodik – och “matade” sedan denna metod med √•tervinningsmaterialets materialegenskaper.

“Vi kunde extrapolera beteendet hos en stift tillverkad av √•tervunnet material genom att anv√§nda testerna p√• det jungfruliga materialet och ber√§kningsmetoden”, s√§ger Spancken. Resultatet √§r uppmuntrande: Sp√§nstv√§rdena som registrerats f√∂r stiften gjorda av √•tervinning skiljer sig endast mycket lite fr√•n de gjorda av jungfruligt material. Man kan dra slutsatsen fr√•n f√∂rstudien att en diskmaskinsl√•das botten gjord av √•tervinning verkligen √§r m√∂jlig och att byta fr√•n ny plast till √•tervinning skulle ge ett betydande bidrag till en h√•llbar 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.

Back to top button

Ad blocker detected

You must remove the AD BLOCKER to continue using our website THANK YOU