ТЕХНОЛОГІЯ ПЕРЕРОБКИ ВІДХОДІВ ШВЕЙНОЇ ПРОМИСЛОВОСТІ У ВИТРАТНІ МАТЕРІАЛИ ДЛЯ 3D-ДРУКУ
TECHNOLOGY OF WASTE PROCESSING OF THE CLOTHING INDUSTRY INTO CONSUMABLE MATERIALS FOR 3D PRINTING
Сторінки: 158-165. Номер: №3, 2023 (321) 
Автори:
ПОЛІЩУК Андрій
Хмельницький національний університет
https://orcid.org/0000-0001-7887-7169
e-mail: andrepol215@gmail.com
ПОЛІЩУК Олег
Хмельницький національний університет
https://orcid.org/0000-0002-9764-8561
e-mail: opolishchuk71@gmail.com
ЛІСЕВИЧ Світлана
Хмельницький національний університет
https://orcid.org/0000-0002-5501-9038
e-mail: lisevichsv@gmail.com
ГОРЯЩЕНКО Сергій
Хмельницький національний університет
https://orcid.org/0000-0001-6623-2523
e-mail: gsl7@ukr.net
УРБАНЮК Євген
Хмельницький національний університет
https://orcid.org/0000-0001-8713-501X
e-mail: urbanjuk@gmail.com
POLISHCHUK Andrii, POLISHCHUK Oleh, LISEVICH Svitlana,
HORIASHCHENKO Serhiy, URBANIUK Yevhen
Khmelnytskyi National University
DOI: https://www.doi.org/10.31891/2307-5732-2023-321-3-158-165
Анотація мовою оригіналу
У статті описано перспективи використання полімерних відходів швейної промисловості для виготовлення готових виробів методом 3D-друку. Наведено загальну інформацію про відходи, що утворюються в процесі виготовлення готових виробів, зокрема про поліестер та нейлон. Дані матеріали використовуються у різних галузях промисловості для виготовлення готових виробів. Розглянуто їх різновиди та описано характеристики, переваги та недоліки. Наведено існуючі способи переробки відходів полімерних матеріалів, а також етапи виробництва з них полімерних гранул. Зазначено, що механічний рециклінг полімерів є одним із самих перспективних способів переробки відходів полімерних матеріалів. Запропоновано технологію переробки полімерних відходів у готову продукцію методом 3D-друку, яка скорочує кількість операцій для отримання готового виробу порівняно з існуючими. З метою подальших експериментальних досліджень підібрано текстильні матеріали з поліестеру та нейлону для подальшої переробки. Зазначено про актуальність розробки ефективних пристроїв для подрібнення відходів швейної промисловості та методик його проєктування. Здійснено подрібнення полімерних відходів швейної промисловості з використанням експериментальної установки, яка дозволяє врахувати всі фактори, які мають вплив на даний процес. Наведено зразки подрібнених полімерних матеріалів. Здійснено підбір обладнання для екструзії подрібнених полімерів. Розроблено та виготовлено конструкцію шнеку екструзійної машини для подачі подрібненого полімеру у вигляді волокон, або малих кусків текстильного матеріалу. Проведено експериментальні дослідження по виготовленню філаменту для 3D-друк з подрібнених полімерів. Визначено оптимальні режими виконання даної технологічної операції на зазначеному устаткуванню. Підтверджено експериментально можливість повторної переробки подрібнених відходів полімерних матеріалів у готові вироби з використанням 3D-принтерів, що використовують в якості вихідної сировини гранули або подрібнені відходи полімерів.
Ключові слова: полімер, рециклінг, поліестер, екструзія, екструдер, 3D-друк, 3D-принтер.
Розширена анотація англійською мовою
The article describes the prospects of using polymer waste from the clothing industry for the manufacture of finished products by 3D printing. General information about waste generated in the process of manufacturing finished products, in particular about polyester and nylon, is provided. These materials are used in various industries for the manufacture of finished products. Their varieties are considered and their characteristics, advantages and disadvantages are described. The existing methods of processing waste polymer materials, as well as the stages of production of polymer granules from them, are given. It is noted that mechanical recycling of polymers is one of the most promising methods of processing waste polymer materials. The technology of processing polymer waste into finished products by the 3D printing method is proposed, which reduces the number of operations for obtaining a finished product compared to the existing ones. For the purpose of further experimental research, polyester and nylon textile materials were selected for further processing. The importance of developing effective devices for shredding garment industry waste and its design methods is noted. Grinding of polymer waste from the clothing industry was carried out using an experimental installation that allows taking into account all factors that have an impact on this process. Samples of crushed polymer materials are given. Selection of equipment for extruding crushed polymers has been carried out. The design of the screw of the extrusion machine for feeding crushed polymer in the form of fibers or small pieces of textile material was developed and manufactured. Experimental studies on the production of filament for 3D printing from crushed polymers have been conducted. The optimal modes of performing this technological operation on the specified equipment are determined. It has been experimentally confirmed the possibility of re-processing crushed polymer material waste into finished products using 3D printers that use granules or crushed polymer waste as raw materials.
Keywords: polymer, recycling, polyester, extrusion, extruder, 3D printing, 3D printer
