Studying the durability and properties of plastic that have used in white goods, toys and textiles.

Abstract

Denne forskningsartikkelen presenterer en omfattende analyse av holdbarheten og nedbrytningen av PLA over ulike perioder med aldring og resirkulering.Studien ble designet for å utforske begrepet aldring som polymere materialer vanligvis op- plever i løpet av levetiden, samt potensialet for gjenvinning på flere måter. og dens effekt på mekaniske egenskaper gjennom gjentatt prosessering.Litteraturen har avdekket mangel på forskning på holdbarheten til nye materialer som biologisk nedbrytbare polymerer og 3D-printede materialer, og hvordan de påvirkes av gjen- tatt bruk og prosessering når det gjelder deres mekaniske egenskaper.Forskningen ble utført i tre stadier:3D-utskrift på skrivebordet, akselerert aldring og resirku- lering på skrivebordet.Prøven ble laget ved bruk av smeltet filamentfabrikasjon (FFF).De 3D-printede PLA-prøvene ble delt inn i to grupper.Den ene gruppen ble utsatt for en rekke aldringssykluser for å vurdere virkningen av aldring på de mekaniske egenskapene til PLA.Den andre gruppen ble utsatt for en rekke aldrings- og resirkuleringsprosesser for å evaluere effekten av prosess- og serviceforhold på de mekaniske egenskapene til PLA.Begge prøvene ble utsatt for enaksede strekk- tester for å måle deres mekaniske styrke ved forskjellige stadier av aldring og resirkulering.I tillegg ble det utført en dynamisk mekanisk test for å bestemme de viskoelastiske egenskapene,og FTIR ble brukt til å observere molekylære over- ganger under gjentatt prosessering og aldring .Dataene fra eksperimentet ble plot- tet, analysert og sammenlignet mellom to grupper for å få innsikt i utviklingen av PLA-prøvens reologiske, mekaniske og kjemiske egenskaper.Resultatene av glassovergangstemperaturen indikerer at nedgangen i glassovergangstemperaturen er mindre for "aldring og resirkulering" enn for "aldring" alene, noe som kan antyde noen stabiliserende effekter eller tverrbinding under resirkuleringsprosessen.Dette innebærer at resirkulering kan bidra til å opprettholde en høyere termisk stabilitet over tid.Dataene tyder også på at resirkulering har en negativ effekt på materi- alets stivhet over tid,noe som kan skyldes nedbrytning av materialstrukturen, eller andre faktorer introdusert under resirkuleringsprosessen.Styrken til polymelkesyre (PLA) forblir stabil eller øker litt når bare aldring er involvert, men når aldring og resirkulering kombineres, observeres en nedgang i styrke.Når det gjelder strekkbe- lastning,følger de to forholdene forskjellige trender,noe som tyder på at materialet som gjennomgår aldring og resirkulering er bedre i stand til å beholde eller øke sin styrke over tid.FTIR-data indikerer en økning eller reduksjon av toppintensiteten som kan skyldes oksidasjon, tverrbinding eller andre reaksjoner som modifiserer kjemikaliet strukturen eller miljøet til den funksjonelle gruppen.Den kombinerte effekten av 3D-utskrift,aldring og resirkulering på de mekaniske egenskapene til PLA er en kompleks kombinasjon av ulike elementer.Å jobbe med degradert PLA i laboratoriemiljøer kan være vanskelig, og ytterligere forskning er nødvendig for å få en mer omfattende forståelse av disse intrikate interaksjonene.Med resultatene fra denne studien kan det utføres forskning for å oppdage nye og innovative måter å forbedre levetiden til resirkulert PLA i et laboratoriemiljø.

This research paper presents a comprehensive analysis of the durability and degra- dation of PLA over different periods of aging and recycling.The study was designed to explore the concept of aging that polymeric materials typically experience dur- ing their service life,as well as the potential for multiple recycling and its effect on mechanical properties through repeated processing.The literature has revealed a lack of research into the durability of novel materials such as biodegradable poly- mers and 3D-printed materials,and how they are affected by repeated use and pro- cessing in terms of their mechanical properties.The research was conducted in three stages: desktop 3D printing, accelerated aging,and desktop recycling.The sample was created using fused filament fabrication (FFF).The 3D printed PLA samples were divided into two groups.One group was exposed to a series of aging cycles to assess the impact of aging on the mechanical properties of PLA.The other group was exposed to a series of aging and recycling processes to evaluate the effect of processing and service conditions on the mechanical properties of PLA.Both sam- ples were subjected to uniaxial tensile tests to measure their mechanical strength at different stages of aging and recycling.Additionally,a dynamic mechanical test was conducted to determine the viscoelastic properties,and FTIR was used to ob- serve molecular transitions during repeated processing and ageing.The data from the experiment were plotted, analyzed,and compared between two groups to gain insight into the evolution of the PLA sample’s rheological,mechanical and chem- cical properties.The results of the glass transition temperature indicate that the decrease in glass transition temperature is less for the "Aging and Recycling" condition than for "Aging" alone,which could suggest some stabilizing effects or crosslinking during the recycling process.This implies that recycling may help maintain a higher thermal stability over time.The data also suggests that recy- cling has a negative effect on the stiffness of the material over time,which could be due to the breakdown of the material structure,or other factors introduced dur- ing the recycling process.The strength of Polylactic Acid (PLA) remains stable or increases slightly when only ageing is involved,however,when ageing and recycling are combined,a decrease in strength is observed.In terms of tensile strain,the two conditions follow different trends, suggesting that the material undergoing age- ing and recycling is better able to retain or increase its strength over time.FTIR data indicates a increase or decrease of peak intensity which could be due to oxidation,cross-linking,or other reactions that modify the chemical structure or environment of the functional group.The combined effect of 3D printing,ageing and recycling on the mechanical properties of PLA is a complex combination of various elements.Working with degraded PLA in a laboratory setting can be difficult,and further research is needed to gain a more comprehensive understanding of these intricate interactions.With the results of this study,research could be con- ducted to discover novel and innovative ways to improve the longevity of recycled PLA in a laboratory environment.