В ТПУ нашли способ переработки вторичного полиэфиркетонкетона

Из отходов 3D-печати из конструкционного пластика томские ученые создали мембраны для химической промышленности и биомедицины

Ученые Томского политехнического университета вместе с коллегами предложили метод переработки отходов 3D-печати из конструкционного пластика (полиэфиркетонкетона, ПЭКК). Они изготовили образцы мембран методом электроформования. Мембраны, показавшие высокую химическую стабильность и биосовместимость, могут быть перспективны для использования в химической промышленности и фильтрующих технологиях, а также в биомедицинских приложениях. Результаты исследования опубликованы в журнале Polymer (Q1, IF 4.1).

Полиэфиркетонкетон – высокоэффективный полимер, обладающий прочностными характеристиками, близкими к металлам, высокой температурой плавления и химической стабильностью. Однако эти же характеристики влияют на сложность переработки отходов процесса 3D-печати ПЭКК-пластика.

Семен Горенинский, научный сотрудник Центра аддитивных технологий общего доступа ПИШ ТПУ:
«Переработка отходов 3D-печати в полезное сырье и продукты – очень популярное и перспективное направление. Однако, как нам известно, ПЭКК-пластик в подобных проектах и исследованиях ранее не использовался. Мы предложили изготавливать из отходов ПЭКК полимерные мембраны методом электроформования. Подобные мембраны широко применяются в таких областях, как биомедицинская инженерия, технологии фильтрации, мягкая робототехника, биосенсоры».

Электроформование (или электропрядение, электроспиннинг) – уникальная технология, основанная на формировании полимерных волокон из раствора под действием приложенного электрического поля. При этом, по словам ученых, на сегодняшний день информация об оптимальных режимах электроформования для изготовления ПЭКК-мембран ограничена.

Учеными были изучены три важных характеристики сформированных мембран – химическая стабильность, прочность на разрыв и биосовместимость.

Семен Горенинский, руководитель проекта, отметил, что проведенные исследования продемонстрировали биосовместимость мембран, полученных методом электроформования, и химическую стабильность в агрессивных кислотных и щелочных условиях. Кроме того, механические свойства мембран делают их конкурентноспособными с прочими материалами, используемыми для фильтрации.

В результате проведенных исследований ученые пришли к выводу, что изготовление ПЭКК-мембран методом электроформования является эффективным методом переработки отходов 3D-печати в материалы, обладающие высоким потенциалом для применения в промышленных и биомедицинских приложениях. Полученные результаты станут основой для дальнейших исследований по изготовлению ПЭКК-мембран с заданными характеристиками.

Исследование выполнялось при поддержке нацпроекта Министерства науки и высшего образования РФ «Наука» и гранта РНФ. В проекте участвовали сотрудники Центра аддитивных технологий общего доступа ПИШ ТПУ, НОЦ им. Вейнберга Инженерной школы ядерных технологий ТПУ, Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий ТПУ, Института биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН, Сеченовского Университета и Института оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН.

News.tpu.ru.