Die Verwendung von chirurgischen Masken gehören aktuell zum Alltag der Menschen weltweit. Die hohe Anzahl an Masken, die Tag für Tag weggeworfen wird und der Coronavirus-Pandemie geschuldet ist, verursacht ein riesiges Umweltproblem. Um das zu reduzieren, stellen britische Forscher von der University of Bristol eine Methode vor, mit der sie aus recycelten Masken 3D-Druck-Material machen.
Forscher der University of Bristol haben einer Pressemitteilung zufolge einen Weg gefunden, die chirurgischen Masken, die derzeit Teil unseres Alltags sind, zu recyceln und weiterzuverarbeiten. Die Forscher sammeln defekte oder unbrauchbare chirurgische Masken und verarbeiten diese zu 3D-Druck-Material. Ziel ist es, die Auswirkungen ausgedienter Masken auf die Umwelt zu reduzieren.
Details zum Problem
Monat für Monat werden laut National Geographic rund 129 Mrd. Gesichtsmasken verwendet. Täglich sind es etwa 3,4 Mrd. Gesichtsmasken und Gesichtsschutzschilde, die weggeworfen werden. Ein viel zu großer Anteil davon landet im Meer, auf der Straße oder auf dem Land. Die Kunststoffbestandteile belasten die Umwelt deutlich. Laut einer Environmental Advances-Studie kann eine Maske bis zu 173.000 Mikrofasern pro Tag ins Meer abgeben. Chirurgische Masken enthalten Polypropylen und andere Kunststofffasern, die für Jahrzehnte in der Umwelt verbleiben, bevor sie sich zersetzen. Die Verwandlung der verwendeten Masken in 3D-Druck-Material soll das große Problem reduzieren.
Das Ziel der Forscher
Die Forscher sammelten einige defekte Masken und entfernten die Ohrschlaufen und den Nasenbügel. Anschließend erhitzten sie diese und pressten sie mit einem Bügeleisen und Antihaftpapier. So entstanden harte Blätter, die sie in feine Polypropylen-Pellets gemahlen haben. Das ermöglichte eine höhere Steifigkeit und verbessert die Ergebnisse der Extrusion. Es verhindert außerdem, dass Fasern die Maschine blockieren. Das blaue Granulat wird in den Extruder eingespeist, um Filamente herzustellen. Die blauen Pellets wurden durch eine Drahtziehmaschine geführt, die sie in das Herstellungsfilament umwandelt. Die Forscher gehen davon aus, dass die Masken durch die Hochtemperaturprozesse ausreichend desinfiziert wurden und mögliche Bakterien und Viren eliminiert.
Das von der Maker-Community entwickelte Open-Source-Produkt Filastruder recycelt gedruckte Kunststoffabfälle zu 3D-Druck-Filamenten. Die Forscher besorgte sich ein Filastruder-Kit, mit dem sie das Filament herstellen konnten. Ein Testdruck mit dem Filament aus OP-Masken war mit diesen Druckeinstellungen erfolgreich:
- Drucker: Creality Ender 3 max
- Düsentemperatur : 235 C
- Betttemperatur : 100 C
- Druckgeschwindigkeit: 40 mm/s (langsam)
- Lüftergeschwindigkeit: 100 %
- Einzug : 4 mm (Bowden)
- Rückzugsgeschwindigkeit: 30 mm/s
- Durchflussrate: 350 % (unter Berücksichtigung des dünneren Filaments)
Nun standen sie vor neuen Herausforderungen. Können sie gemischte Materialien, indem die Maske mit den Griffen im selben Prozess behandelt wird, verarbeiten? Wie lässt sich der Prozess automatisieren, um die Kreislaufwirtschaft zu fördern? Wie überwachsen sie den Vertrieb, die Sammlung und das Recycling medizinischer Geräte? Es wird sich zeigen, wie diese Idee weitergeht und ob es ihnen gelingt, den schädlichen Einfluss der Masken auf die Umwelt zu minimieren. Mit unserem Newsletter verpassen Sie keine weiteren Informationen zu diesem oder anderen Themen aus der Welt des 3D-Drucks. Zum Newsletter anmelden – 3D-grenzenlos Magazin.