3DNyomtass.hu

Alapanyagok

3d-printed-pla-filament-1024x773

PLA

A PLA egy viszonylag törékeny műanyag. Olyan termékekre érdemes használni, amelyek nem lesznek kitéve komoly mechanikai igénybevételnek.

Nyomtathatóság
Ár
Ütésállóság
Szakító szilárdság
Tartósság

ITT MINDENT MEGTUDSZ A PLA ANYAGRÓL: HOGYAN KÉSZÜL, ELŐNYÖK, HÁTRÁNYOK, TULAJDONSÁGOK, TÍPUSOK, ALKALMAZÁSOK, FENNTARTHATÓSÁG, GYÁRTÁSI MÓDSZEREK ÉS EGYEBEK.

A tejsav, amelyet PLA néven ismerünk, megújuló forrásokból készült polimer. Ellentétben a többi kőolaj alapú hőre lágyuló műanyaggal, a PLA gyártásához felhasznált nyersanyagok jelentős része a kukoricakeményítő, a tápióka gyökere vagy a cukornád. Tulajdonságai azonban versenyképes, gyors belépést jelentettek a műanyag piacon.

Hogyan készül?

A PLA egy poliészter, amelyet szénhidrátforrás, például kukoricakeményítő vagy cukornád ellenőrzött körülmények között történő fermentációjával állítanak elő. Építőkövei lehetnek tejsav vagy laktid monomerek. Később PLA-vá polimerizálódnak.

Kezdetben a kukorica nedves őrlésen megy keresztül. Itt történik a keményítő szétválasztása. Ezután a keményítőt savval vagy enzimekkel összekeverjük és melegítjük. Ez a folyamat a keményítőt szétbontja kukoricacukorra. Végül a glükóz fermentációja L-tejsavat eredményez, amely a PLA alkotóeleme lesz.

A PLA műanyag tejsavból történő előállítására két módszert alkalmaznak. Az első köztes állapotban laktidot használ, ami nagyobb molekulatömeget eredményez. A második módszer a tejsav közvetlen polimerizációjából áll.

Fontosabb előnyei

Megújuló erőforrásokból származik, éles ellentétben a kőolaj alapú műanyagokkal, amelyek véges rendelkezésre állással rendelkeznek.
(Közel) szénsemleges: megújuló forrásai valóban elnyelik a szenet.

  • Oxigénnel nem bocsát ki mérgező füstöket.
  • Gazdasági potenciál: a bioplasztikus műanyagok növekvő piacot kínálnak, lehetőséget teremtve a munkahelyteremtésre és a vidéki területek fejlesztésére. Az európai-bioplasztikus műanyagok becslései szerint 2030-ig az európai biopiacon 300 000 magasan képzett munkahely jön létre, ami a jelenlegi számának több mint 10-szerese .
  • A PLA műanyagot az Egyesült Államok Élelmiszer- és Gyógyszerügyi Hivatala biztonságosnak ismeri el. Ezenkívül minden élelmiszer-csomagolási alkalmazásban biztonságos.
  • Nem mérgező, ezért már az orvosi alkalmazásokba is jelen van.

A PLA egyszerre biológiai alapú és biológiailag lebontható. Biológiai alapúság azt jelenti, hogy az anyag biomasszából származik, ami pedig biológiailag lebontható természetes anyaggá, például vízzé, szén-dioxiddá és egyéb kompozitokká.

Milyen kedvezőtlen tulajdondonságai vannak?

Ugyan természetes anyagokból készül és biológiailag lebomló, viszont ez csupán, akkor kellően gyors ha ideális kompsztálási feltételek vannak. Itt nagyon fontos megemlíteni, hogy tényleg egy előre meghatározott és ellenőrzött komposztálási feltételek mellett.  Ha egy hulladéklerakó mélyén végzi, akkor több száz évig tarthat a lebomlása.

Ezt a folyamatot a környezet mikroorganizmusai hajtják végre, és erősen függ az olyan körülményektől, mint a hőmérséklet és a páratartalom.
A PLA egy hőre lágyuló műanyag, ami azt jelenti, hogy megolvasztható és átalakítható anélkül, hogy jelentősen rontanánk mechanikai tulajdonságait. 

  • A gyártásával egy alapvető erkölcsi kérdés van. A világ növekvő népessége felveti azt az aggodalmat, hogy etikus-e például teljes kukoricanövényeket költeni a bioműanyagok előállítására, nem pedig a rászoruló lakosság táplálására.
  • A kőolaj alapú műanyagokkal összehasonlítva a bioműanyagok, például a PLA szilárdsága és kristályossága nem túl jó.
  • Ami egy kicsit tényleg kamu: A bomlás! Valójában nagyon sok időre van szüksége a bomláshoz ha a körülmények nem szabályozottak a bomlás során.

Tulajdonságai

A PLA pszeudoplasztikus, nem newtoni folyadék. Ez azt jelenti, hogy viszkozitása (áramlással szembeni ellenállása) a feszültségnek megfelelően változik, tehát a viszkozitás csökken az alkalmazott stressz hatására.

Mechanikai tulajdonság

A PLA műanyag jó mechanikai tulajdonságokkal rendelkezik a hagyományos polimerekhez viszonyítva, mint például a polipropilén, a polisztirol és a poliuretán.

Termikus tulajdonság

Annak ellenére, hogy termikus tulajdonságai molekulatömegétől függenek, a PLA egy félkristályos polimerként ismert. Üvegesedési hőmérséklete ~ 55 ° C,  olvadási hőmérséklete ~ 180 ° C, ami viszonylag alacsony, például ha más hőre lágyuló műanyagokra, mondjuk az ABS-re vagy PETG-re gondolunk. Hasonlóan a kőolajalapú műanyagok, a PLA is éghető anyag. 

Hol használják?

  • Élelmiszer-csomagoló ipar. A PLA teljesen biztonságosnak titulált, ezért élelmiszerek tárolására használt ételhordók készülnek belőle. Specifikus folyadékokkal érintkezve felszabadíthat bizonyos tejsavakat, de ennek koncentrációja annyira alacsony, hogy egyáltalán nem veszélyesek az emberre. További információ a PLA-ról az élelmiszeriparban és arról, hogy mit kell tudnia róla.

  • Egészségügyi és orvosi ipar: A PLA műanyag biokompatibilis, ami azt jelenti, hogy minimális gyulladással és fertőzéssel használható eszközök az emberi testben. Ennek eredményeként és vonzó forrása miatt alkalmazzák biomedicinális és klinikai alkalmazások előállításában, csont rögzítő eszközökben, például csavarokban, lemezekben, műtéti szerkezetben és hálóban, valamint gyógyszeradagoló rendszerekben. Elképesztő adalék a szövetmérnöki lehetőségek. Biokompatibilitása és a testben való oldódási képessége azt mutatja, hogy nagy ígérettel bír olyan problémák megoldásában, mint a szövetvesztés és a szervelégtelenség.

Előnyök

  • A PLA az egyik legolcsóbb alapanyag
  • 3D nyomtatási szempontból könnyen nyomtatható
  • Jó merevségi tulajdonságok
  • Biológiailag lebomló

hátrányok

  • Nedvszívó
  • Alacsony hőállóság (Könnyen deformálódik hő hatására)
  • Biológiailag lebontható
  • Katasztrofális kudarc ha nagy nyomást helyezünk rá (Törékeny)
0
    0
    Kosarad
    A kosarad üresIrány a webshop!