数百万吨家庭塑胶垃圾 在德国变身3Ｄ列印线材

家庭塑胶废弃物是全球日益严重的环保问题，德国的弗劳恩霍夫研究所（Fraunhofer Institute）正将数百万公吨家庭塑胶垃圾转化为高品质的3D列印线材，以满足制造业对再生原料日益增长的需求。

科技媒体Interesting Engineering报导，在德国，塑胶废弃物数量在2023年达到破纪录新高：560万公吨；其中仅不到三分之一可以回收再利用，大部分来自家庭垃圾中的一次性产品。弗劳恩霍夫制造技术与先进材料研究所(IFAM) 开发了一套系统，可将塑胶废弃物转化为3D列印用的线材。

据该项目经理德克·高德林斯基（Dirk Godlinski）表示，要满足「严格的要求」是最大的挑战，产制出的线材须符合纯度、形状与尺寸等标准。不来梅市立应用科学大学 (HSB) 教授希尔克·艾克哈德（Silke Eckhardt）提供了部分协助，她专研永续能源系统与资源效率。

艾克哈德在一份新闻稿中指出，回收消费性废弃物比工业生产留下的塑胶残渣更困难，因为这些材料不仅材质各异，「而且很脏」。

尤其是塑胶包装物，大大增长了德国家庭塑胶垃圾的数量，其中大部分是一次性产品。艾克哈德的团队接下了回收这些「难于处理的塑胶」用于制造业的任务。

为了应付这项挑战，艾克哈德与研究人员在大学的实验室处理回收厂的塑胶垃圾。他们将塑胶研磨、清洗，并使用沉浮分离法筛出不要的材料，并使用近红外线技术识别、移除不适合的塑胶；最后将塑胶研磨至适当的颗粒大小，并成功达到99.8%的纯度水准。

塑胶垃圾变身3D列印线材

高德林斯基表示，这些塑胶原料运回弗劳恩霍夫研究所后，他们再从中制造出「同质聚丙烯」；这是一种多用途的塑胶，耐用、不易破损，且相对柔软。

高德林斯基说，专业技术包括在生产过程中精确调整各种机械螺丝、温度、压力和速度，使最终产品为同质聚丙烯；为了让这项塑胶原料可用于3D列印，还必须制造出圆形、直径0.002英吋且表面光滑的线材。研究团队用它们成功列印出第一批包括盖子等组件。

目前研究人员正在优化生产流程，高德林斯基表示，未来可在复合过程中融入玻璃纤维等添加物，进一步精炼这种塑胶材料，使它们能够制造航空与汽车用零组件。

艾克哈德指出，增加对再生材料的利用十分重要，尤其是面对气候变迁的挑战，需考虑资源效率，「循环经济变得越来越重要」。高德林斯基说，再利用和回收的废弃物越多，就能节省更多的能源和资源。