DOI: https://doi.org/10.32515/2664-262X.2025.11(42).117-126
Сучасний стан та перспективи розвитку пристроїв для механічного подрібнення пластикових відходів 3D друку під час їх вторинної переробки
Про авторів
Єрьомін Павло Миколайович, кандидат технічних наук, старший викладач кафедри машинобудування, мехатроніки і робототехніки, Центральноукраїнський національний технічний університет, м. Кропивницький, Україна, ORCID: https://orcid.org/0000-0001-6650-3389, e-mail: p24124@gmail.com
Кириченко Віктор Вікторович, доцент, кандидат фізико-математичних наук, доцент кафедри комп`ютерних наук, Національний університет біоресурсів і природокористування України, м.Київ, Україна, ORCID: https://orcid.org/0009-0001-0575-8684, email: v.kyrychenko@nubip.edu.ua
Гречка Андрій Іванович, доцент, кандидат технічних наук, завідувач кафедри машинобудування, мехатроніки і робототехніки, Центральноукраїнський національний технічний університет, м. Кропивницький, Україна, ORCID: https://orcid.org/0000-0003-1188-7412, e-mail: angre17@gmail.com
Апаракін Антон Русланович , кандидат технічних наук, старший викладач кафедри машинобудування, мехатроніки і робототехніки, Центральноукраїнський національний технічний університет, м. Кропивницький, Україна, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-5847-7739, e-mail: anton.aparakin@gmail.com
Ніщеменко Євгеній Олександрович, здобувач вищої освіти на другому (освітньо-науковому) рівні за спеціальністю «Прикладна механіка», Центральноукраїнський національний технічний університет, м. Кропивницький, Україна, ORCID: https://orcid.org/0009-0005-9681-6278, e-mail: inishchemenko@gmail.com
Анотація
Проведений аналіз сучасного стану існуючих технологій та обладнання для вторинної переробки відходів з пластику, які утворюються під час 3D друку, шляхом механічного подрібнення пластику та подальшої переплавки в гранули або готові вироби. Розглянуті існуючі методи подрібнення пластикових відходів та компоновки механічних пристроїв для їх переробки. Наведені варіанти виконання різальних дискових ножів з різною кількістю різальних зубців, а також з різними формами центральних отворів для кріплення на обертальних валах шредера. Розглянуті види матеріалів, які використовуються для виготовлення ножів та валів. На основі наведеної інформації запропонована схема, де зображено основні етапи проектування шредера зі змінним ножами
Ключові слова
вторинна переробка, пластик, механічне подрібнення, шредер, геометрія ножів, 3D друк
Повний текст:
PDF
Посилання
1. Internews Ukraine. (2025, March 10) [internews.ua] The EU Environmental Legislation System, its Main Differences from Ukraine's Environmental Legislation: website. https://internews.ua/storage/app/media/rang/Materials/2024/EU/EUEcology1.pdf [in Ukrainian]
2. Technological Foundations of Polymer Material Recycling [Electronic Resource]: A textbook for Bachelor's degree students in the educational programs 'Packaging Engineering and Packaging Equipment' of specialty 131 'Applied Mechanics' and 'Engineering Equipment for the Production of Polymer and Building Materials and Products' of specialty 133 'Industrial Engineering' / I. Mikulionok. 2nd ed., revised and expanded; – Kyiv: Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute, 2020. 292 pages. [in Ukrainian]
3. Ecologistics, Recycling, and Waste Management in Transportation: A textbook / S. Boychenko et al. (edited by Prof. S. Boychenko). – Kyiv: National Aviation University, 2019. 266 pages. [in Ukrainian]
4. ПЛАСТ-ЛОМ. (2025, March 10). Plastic Waste Recycling [Plast-lom.com.ua]. Recycling of plastic waste: website. https://plast-lom.com.ua/pererobka-vidhodiv-plastiku/ [in Ukrainian]
5. Mykhailova Е., Deineka D., Pancheva H. Analysis of plastic waste recycling methods. Bulletin of the National Technical University "KhPI". Series: New solutions in modern technology. – Kharkiv: NTU "KhPI", 2021, no. 1 (7), pp. 80–89. DOI:10.20998/2413-4295.2021.01.12 [in Ukrainian]
6. Ci˛e˙zkowski, P., B˛ak, S., Caban, J., Se´nko, J., & Wa´skowicz, M. A. (2024). Preliminary Research to Assess the Possibility of Grinding Selected Plastics Using Crushers. Polymers, 16. DOI: https://doi.org/10.3390/polym16223104
7. Adriyan; Sufiyanto; Marfizal-St Mt. (2023). Investigasi tegangan kerja pada pisau pencacah di mesin shredder-extruder dalam satu penggerak utama menggunakan Metode Elemen Hingga. Jurnal Program Studi Teknik Mesin UM Metro TURBO Vol.12 No.1. DOI: http://dx.doi.org/10.24127/trb.v12i1.2269
8. J. H. Wong; M. J. H Gan; B. L. Chua; M. Gakim; N. J. Siambun. (2022). Shredder machine for plastic recycling: A review paper. Material and Energy Engineering for Sustainable Advancement (MEESA 2021). IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering 1217 012007. DOI:10.1088/1757-899X/1217/1/012007
9. S. Sarwar; M. Rahman Shaibur; F. Farzana; M. Howlader. (2024). Conversion of PP-type plastic caps to plastic rope and the instruments involved: Case Studies in Chemical and Environmental Engineering 100882. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cscee.2024.100882
10. MAXTORMETAL. (2025, March 10). Selection of Materials for the Blades of Industrial Shredders [maxtormetal.com] : website. URL: https://maxtormetal.com/choose-industrial-shredder-blade-material-extend-lifespan-maintenance-tips-tungsten-carbide-tool-steel-carbon-stainless/
11. MAXTORMETAL. (2025, March 10). Comprehensive Analysis of Double-Shaft Shredders: website. URL: https://maxtormetal.com/dual-shaft-shredders-blades-teeth-knife/
Пристатейна бібліографія
1. Інтерньюз-Україна. Система законодавства ЄС у сфері охорони довкілля, її основні відмінності від екологічного законодавства України: Веб-сайт. URL: https://internews.ua/storage/app/media/rang/Materials/2024/EU/EUEcology1.pdf
2. Технологічні основи перероблення полімерних матеріалів [Електронний ресурс] : навч. посіб. для здобувачів ступеня бакалавра за освітніми програмами «Інжиніринг паковань та пакувального обладнання» спеціальності 131 «Прикладна механіка» та «Інжиніринг обладнання виробництва полімерних та будівельних матеріалів і виробів» спеціальності 133 «Галузеве машинобудування» / І. О. Мікульонок. 2-ге вид., переробл. та доповн.; – Київ: КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2020. 292 с.
3. Екологістика, рециклінг і утилізація транспорту: навч. посіб. / Бойченко С. В та ін. (за ред. проф. С. В. Бойченка). – Київ: НАУ, 2019. 266 с.
4. ПЛАСТ-ЛОМ. Переробка відходів пластику: веб-сайт. URL: https://plast-lom.com.ua/pererobka-vidhodiv-plastiku/ (дата звернення: 10.03.2025)
5. Михайлова Є. О., Дейнека Д. М., Панчева Г. М. Аналіз методів перероблення пластикових відходів. Вісник НТУ«ХПІ», Серія: Нові рішення в сучасних технологіях. – Харків: НТУ «ХПІ». 2021. № 1 (7). С. 80–89. DOI:10.20998/2413-4295.2021.01.12.
6. Paweł Ci˛e˙zkowski; Sebastian B˛ak; Jacek Caban; Jarosław Se´nko; Mateusz Adam Wa´skowicz. Preliminary Research to Assess the Possibility of Grinding Selected Plastics Using Crushers. Polymers 2024, 16, 3104. DOI: https://doi.org/10.3390/polym16223104
7. Adriyan; Sufiyanto; Marfizal-St Mt. Investigasi tegangan kerja pada pisau pencacah di mesin shredder-extruder dalam satu penggerak utama menggunakan Metode Elemen Hingga. TURBO Vol. 12 No. 1. 2023 Jurnal Program Studi Teknik Mesin UM Metro. DOI: http://dx.doi.org/10.24127/trb.v12i1.2269
8. J. H. Wong; M. J. H. Gan; B. L. Chua; M. Gakim; N. J. Siambun. Shredder machine for plastic recycling: A review paper. Material and Energy Engineering for Sustainable Advancement (MEESA 2021). IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering 1217 (2022) 012007. DOI:10.1088/1757-899X/1217/1/012007
9. Sabiha Sarwar; Molla Rahman Shaibur; Fariha Farzana; Masum Howlader. Conversion of PP-type plastic caps to plastic rope and the instruments involved: A case report. Case Studies in Chemical and Environmental Engineering. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cscee.2024.100882
10. Вибір матеріалів для лез промислових подрібнювачів: Веб-сайт. URL: https://maxtormetal.com/choose-industrial-shredder-blade-material-extend-lifespan-maintenance-tips-tungsten-carbide-tool-steel-carbon-stainless/ (дата звернення 31.10.2024)
11. Всебічний аналіз подрібнювачів з двома валами: Веб-сайт. URL: https://maxtormetal.com/dual-shaft-shredders-blades-teeth-knife/ (дата звернення 31.10.2024)
Copyright (c) 2025 П. М. Єрьомін, А. М. Кириченко, А. І. Гречка, А. Р. Апаракін, Є. О. Ніщеменко
Сучасний стан та перспективи розвитку пристроїв для механічного подрібнення пластикових відходів 3D друку під час їх вторинної переробки
Про авторів
Єрьомін Павло Миколайович, кандидат технічних наук, старший викладач кафедри машинобудування, мехатроніки і робототехніки, Центральноукраїнський національний технічний університет, м. Кропивницький, Україна, ORCID: https://orcid.org/0000-0001-6650-3389, e-mail: p24124@gmail.com
Кириченко Віктор Вікторович, доцент, кандидат фізико-математичних наук, доцент кафедри комп`ютерних наук, Національний університет біоресурсів і природокористування України, м.Київ, Україна, ORCID: https://orcid.org/0009-0001-0575-8684, email: v.kyrychenko@nubip.edu.ua
Гречка Андрій Іванович, доцент, кандидат технічних наук, завідувач кафедри машинобудування, мехатроніки і робототехніки, Центральноукраїнський національний технічний університет, м. Кропивницький, Україна, ORCID: https://orcid.org/0000-0003-1188-7412, e-mail: angre17@gmail.com
Апаракін Антон Русланович , кандидат технічних наук, старший викладач кафедри машинобудування, мехатроніки і робототехніки, Центральноукраїнський національний технічний університет, м. Кропивницький, Україна, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-5847-7739, e-mail: anton.aparakin@gmail.com
Ніщеменко Євгеній Олександрович, здобувач вищої освіти на другому (освітньо-науковому) рівні за спеціальністю «Прикладна механіка», Центральноукраїнський національний технічний університет, м. Кропивницький, Україна, ORCID: https://orcid.org/0009-0005-9681-6278, e-mail: inishchemenko@gmail.com
Анотація
Ключові слова
Повний текст:
PDFПосилання
1. Internews Ukraine. (2025, March 10) [internews.ua] The EU Environmental Legislation System, its Main Differences from Ukraine's Environmental Legislation: website. https://internews.ua/storage/app/media/rang/Materials/2024/EU/EUEcology1.pdf [in Ukrainian]
2. Technological Foundations of Polymer Material Recycling [Electronic Resource]: A textbook for Bachelor's degree students in the educational programs 'Packaging Engineering and Packaging Equipment' of specialty 131 'Applied Mechanics' and 'Engineering Equipment for the Production of Polymer and Building Materials and Products' of specialty 133 'Industrial Engineering' / I. Mikulionok. 2nd ed., revised and expanded; – Kyiv: Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute, 2020. 292 pages. [in Ukrainian]
3. Ecologistics, Recycling, and Waste Management in Transportation: A textbook / S. Boychenko et al. (edited by Prof. S. Boychenko). – Kyiv: National Aviation University, 2019. 266 pages. [in Ukrainian]
4. ПЛАСТ-ЛОМ. (2025, March 10). Plastic Waste Recycling [Plast-lom.com.ua]. Recycling of plastic waste: website. https://plast-lom.com.ua/pererobka-vidhodiv-plastiku/ [in Ukrainian]
5. Mykhailova Е., Deineka D., Pancheva H. Analysis of plastic waste recycling methods. Bulletin of the National Technical University "KhPI". Series: New solutions in modern technology. – Kharkiv: NTU "KhPI", 2021, no. 1 (7), pp. 80–89. DOI:10.20998/2413-4295.2021.01.12 [in Ukrainian]
6. Ci˛e˙zkowski, P., B˛ak, S., Caban, J., Se´nko, J., & Wa´skowicz, M. A. (2024). Preliminary Research to Assess the Possibility of Grinding Selected Plastics Using Crushers. Polymers, 16. DOI: https://doi.org/10.3390/polym16223104
7. Adriyan; Sufiyanto; Marfizal-St Mt. (2023). Investigasi tegangan kerja pada pisau pencacah di mesin shredder-extruder dalam satu penggerak utama menggunakan Metode Elemen Hingga. Jurnal Program Studi Teknik Mesin UM Metro TURBO Vol.12 No.1. DOI: http://dx.doi.org/10.24127/trb.v12i1.2269
8. J. H. Wong; M. J. H Gan; B. L. Chua; M. Gakim; N. J. Siambun. (2022). Shredder machine for plastic recycling: A review paper. Material and Energy Engineering for Sustainable Advancement (MEESA 2021). IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering 1217 012007. DOI:10.1088/1757-899X/1217/1/012007
9. S. Sarwar; M. Rahman Shaibur; F. Farzana; M. Howlader. (2024). Conversion of PP-type plastic caps to plastic rope and the instruments involved: Case Studies in Chemical and Environmental Engineering 100882. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cscee.2024.100882
10. MAXTORMETAL. (2025, March 10). Selection of Materials for the Blades of Industrial Shredders [maxtormetal.com] : website. URL: https://maxtormetal.com/choose-industrial-shredder-blade-material-extend-lifespan-maintenance-tips-tungsten-carbide-tool-steel-carbon-stainless/
11. MAXTORMETAL. (2025, March 10). Comprehensive Analysis of Double-Shaft Shredders: website. URL: https://maxtormetal.com/dual-shaft-shredders-blades-teeth-knife/
Пристатейна бібліографія
1. Інтерньюз-Україна. Система законодавства ЄС у сфері охорони довкілля, її основні відмінності від екологічного законодавства України: Веб-сайт. URL: https://internews.ua/storage/app/media/rang/Materials/2024/EU/EUEcology1.pdf
2. Технологічні основи перероблення полімерних матеріалів [Електронний ресурс] : навч. посіб. для здобувачів ступеня бакалавра за освітніми програмами «Інжиніринг паковань та пакувального обладнання» спеціальності 131 «Прикладна механіка» та «Інжиніринг обладнання виробництва полімерних та будівельних матеріалів і виробів» спеціальності 133 «Галузеве машинобудування» / І. О. Мікульонок. 2-ге вид., переробл. та доповн.; – Київ: КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2020. 292 с.
3. Екологістика, рециклінг і утилізація транспорту: навч. посіб. / Бойченко С. В та ін. (за ред. проф. С. В. Бойченка). – Київ: НАУ, 2019. 266 с.
4. ПЛАСТ-ЛОМ. Переробка відходів пластику: веб-сайт. URL: https://plast-lom.com.ua/pererobka-vidhodiv-plastiku/ (дата звернення: 10.03.2025)
5. Михайлова Є. О., Дейнека Д. М., Панчева Г. М. Аналіз методів перероблення пластикових відходів. Вісник НТУ«ХПІ», Серія: Нові рішення в сучасних технологіях. – Харків: НТУ «ХПІ». 2021. № 1 (7). С. 80–89. DOI:10.20998/2413-4295.2021.01.12.
6. Paweł Ci˛e˙zkowski; Sebastian B˛ak; Jacek Caban; Jarosław Se´nko; Mateusz Adam Wa´skowicz. Preliminary Research to Assess the Possibility of Grinding Selected Plastics Using Crushers. Polymers 2024, 16, 3104. DOI: https://doi.org/10.3390/polym16223104
7. Adriyan; Sufiyanto; Marfizal-St Mt. Investigasi tegangan kerja pada pisau pencacah di mesin shredder-extruder dalam satu penggerak utama menggunakan Metode Elemen Hingga. TURBO Vol. 12 No. 1. 2023 Jurnal Program Studi Teknik Mesin UM Metro. DOI: http://dx.doi.org/10.24127/trb.v12i1.2269
8. J. H. Wong; M. J. H. Gan; B. L. Chua; M. Gakim; N. J. Siambun. Shredder machine for plastic recycling: A review paper. Material and Energy Engineering for Sustainable Advancement (MEESA 2021). IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering 1217 (2022) 012007. DOI:10.1088/1757-899X/1217/1/012007
9. Sabiha Sarwar; Molla Rahman Shaibur; Fariha Farzana; Masum Howlader. Conversion of PP-type plastic caps to plastic rope and the instruments involved: A case report. Case Studies in Chemical and Environmental Engineering. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cscee.2024.100882
10. Вибір матеріалів для лез промислових подрібнювачів: Веб-сайт. URL: https://maxtormetal.com/choose-industrial-shredder-blade-material-extend-lifespan-maintenance-tips-tungsten-carbide-tool-steel-carbon-stainless/ (дата звернення 31.10.2024)
11. Всебічний аналіз подрібнювачів з двома валами: Веб-сайт. URL: https://maxtormetal.com/dual-shaft-shredders-blades-teeth-knife/ (дата звернення 31.10.2024)
Copyright (c) 2025 П. М. Єрьомін, А. М. Кириченко, А. І. Гречка, А. Р. Апаракін, Є. О. Ніщеменко