Fa dos anys, en una sessió sobre impressió 3d a l'Escola d'Enginyeria de Barcelona Est vaig preguntar per què no es feia fil per imprimir reciclant ampolles de plàstic. La resposta que em van donar va ser que el PET és un termoestable. No ho és, però no li vaig donar més importància i no vaig voler insistir.
Darrerament, en una visita al FabLab de les Corts, vaig estar comentant la possibilitat de fer smoothies de plàstic amb PET, i em van respondre una cosa semblant: no es poden fer perquè el PET no es fon, es crema... (!!!???).
Arran d'aquest darrer input, he buscat una mica a què pot ser degut això, i he trobat, una resposta a Yahoo respuestas (spoiler: equivocada).
Pel que es diu en aquesta resposta, sembla que la temperatura de fusió (100ºC) i la de degradació (105ºC) estan prou properes perquè sigui difícil de controlar el procés. Aquests 5°C de diferència entre una i l'altra, podrien fer que en procediments més casolans pogués ser difícil tenir aquest control tan precís i per tant fos impracticable.
En qualsevol cas, he volgut comprovar-ho per mi mateix...
He fet unes proves al forn de l’escola:
130ºC durant 20 minuts (després del pas anterior).
Es tracta d’un forn de cuina normal i corrent, així que les temperatures són merament orientatives.
Apart de PET, també he posat uns taps de HDPE, que té una temperatura de fusió de 130ºC aprox. per poder-los utilitzar de referència (com si es tractessin d’uns cons piromètrics).
Aquest era l’aspecte inicial de la plata del forn. Després de 10 minuts a 100ºC el PET s’havia rebregat i el HDPE estava intacte:
Després de 20 minuts l’aspecte no havia canviat gens. Els taps de HDPE potser semblaven una mica menys rígids i més deformables, però no havien perdut la forma.
He fet unes fotos més de prop de les mostres de PET:
Tot i estar en contacte, no s’havien enganxat entre elles.
La prova ha continuat augmentant la temperatura a 130º. Després de 5 minuts, l’HDPE començava a fondre’s, però e PET tampoc es degradava significativament.
Després de 20 min. el HDPE estava totalment fos, però el PET seguia igual que abans.
Aquí he parat la prova i he tret el plàstic del forn.
Després d’aquest escalfament, he pogut comprovar com es fonia perfectament el HDPE al voltant de la temperatura de fusió que indiquen certes fonts (p.ex. aquí [1]).
Tanmateix, el PET sí que ha tingut un comportament “termoestable”, mantenint-se rígid més enllà de la temperatura de fusió que suggeria la font de Yahoo respuestas indicada anteriorment (100 - 105 ºC) i fins i tot fins als 130ºC. Tot i així, fent una cerca més seriosa, en altres fonts apareix que la temperatura de fusió del PET és significativament superior! (250ºC) (aquí [2]).
Tot seguit, he volgut comprovar què passava si augmentava la temperatura cap a aquesta xifra. La temperatura màxima del forn és de 250, d’acord amb l’indicador del que disposa...
Després de 15 minuts, tot i que el termostat indicava que encara no s’havien arribat als 250ºC (no s’havia apagat la llumeta), el PET comença a tenir una altra aspecte. No he fet fotos per no obrir massa la porta, però es veia com començava a perdre la forma. També començava a sortir una mica de fum (ai!), tot i que les mostres no estaven canviant de color aparentment. Podia ser que s’estiguessin cremant restes d’altres plàstics que normalment s’utilitzen en aquest forn (com després he pogut comprovar).
Finalment, quan la llumeta del termostat s’ha apagat, he tret les mostres de PET. Ara sí que estaven enganxades entre sí i s’havien fos completament:
Les mostres de PET transparent apareixen una mica marrons degut que han agafat color del paper de forn que les suportava, que també ha arribat al màxim de resistència tèrmica i començava a tornar-se marró. No en va, estava arribant a la temperatura d’autoignició del paper (451ºF = 233ºC).
El PET és un termoplàstic. No calia comprovar-ho, només mirant com es fabriquen les ampolles de PET era suficient, però per si de cas...
La temperatura de fusió de 250ºC pot fer que sigui difícil de treballar en entorns DIY, però no és impossible fondre’l amb un equip casolà. És doncs plausible plantejar-se de fer aquests plastic smoothies amb PET, per després provar de tallar-los amb làser.
Reciclar-lo per a impressió 3D podria ser difícil, degut a aquesta alta temperatura. Per altra banda, venen PET per a imprimir 3D (aquí), o sigui que tan estrany no és, però cladria veure si amb el PET reciclat es pot arribar a la fluidesa necessària per fer una impressió 3D correcta.
El proper pas és provar de millorar algunes condicions:
Augmentar la quantitat de plàstic
Provar de fondre sobre una planxa metàl·lica
Provar de fondre amb un pes al damunt, per evitar que el PET s’arrugui i quedi repartit irregularment
[1] Andrés Felipe Rojas, Tim Oswald “Determinación de la degradación térmica de polímeros por análisis de cambio de color”
[2] Parthasarathy Pattabiraman, Dr. Igor Sbarski, Prof. Tom Spurling y Adj. Prof Edward Kosio, “Propiedades térmicas y mecánicas del PET reciclado y sus mezclas “
