ce este PLA și pentru ce se utilizează?
acidul polilactic (PLA) este diferit de majoritatea polimerilor termoplastici prin faptul că este derivat din resurse regenerabile, cum ar fi amidonul de porumb sau trestia de zahăr. Cele mai multe materiale plastice, prin contrast, sunt derivate din distilarea și polimerizarea rezervelor de petrol nerenewable. Materialele plastice care sunt derivate din biomasă (de exemplu, PLA) sunt cunoscute sub numele de „bioplastice.,”
acidul polilactic este biodegradabil și are caracteristici similare cu polipropilena (PP), polietilena (pe) sau polistirenul (PS). Poate fi produs din echipamente de fabricație deja existente (cele proiectate și utilizate inițial pentru materialele plastice din industria petrochimică). Acest lucru face ca producția să fie relativ rentabilă. În consecință, PLA are al doilea cel mai mare volum de producție din orice bioplastic (cel mai frecvent citat de obicei ca amidon termoplastic).
există o gamă largă de aplicații pentru acidul polilactic., Unele dintre cele mai frecvente utilizări includ folii de plastic, sticle și dispozitive medicale biodegradabile (de exemplu, șuruburi, știfturi, tije și plăci care se așteaptă să se biodegradeze în 6-12 luni). Pentru mai multe detalii despre prototipurile dispozitivelor medicale (atât biodegradabile, cât și permanente) citiți aici. PLA constricts sub căldură și, prin urmare, este potrivit pentru utilizarea ca un material de folie psihiatru. În plus, ușurința cu care se topește acidul polilactic permite unele aplicații interesante în imprimarea 3D (și anume „Lost PLA casting” – citiți mai multe mai jos)., Pe de altă parte, temperatura scăzută de tranziție a sticlei face ca multe tipuri de PLA (de exemplu, cupe de plastic) să nu fie potrivite pentru a ține lichid fierbinte.
Aici este o privire la unele diferite PLA produse de pe piață:
care sunt diferitele tipuri de acid polilactic și de ce este folosit atât de des?
Există mai multe tipuri diferite de Acidul Polilactic să includă Racemic PLLA (Poli-L-lactic Acid), Regulat PLLA (Poli-L-lactic Acid), PDLA (Poli-D-Acid lactic), și PDLLA (Poli-DL-lactic Acid). Fiecare dintre ele au caracteristici ușor diferite, dar sunt similare în care acestea sunt produse din resurse regenerabile (acid lactic: C3H6O3), spre deosebire de tradiționale de plastic care sunt derivate din neregenerabile petroliere.,producția PLA este o idee populară, deoarece reprezintă împlinirea visului de producție de plastic non-petrolier rentabil. Avantajul imens al PLA ca bioplastic este versatilitatea sa și faptul că se degradează în mod natural atunci când este expus mediului. De exemplu, o sticlă PLA rămasă în ocean s-ar degrada de obicei în șase până la 24 de luni. În comparație cu materialele plastice convenționale (care în același mediu pot dura câteva sute până la o mie de ani pentru a se degrada), acest lucru este cu adevărat fenomenal., În consecință, există un potențial ridicat ca PLA să fie foarte util în aplicațiile cu durată scurtă de viață, unde biodegradabilitatea este extrem de benefică (de exemplu, ca sticlă de apă din plastic sau ca recipient pentru fructe și legume). De remarcat, în ciuda capacității sale de a se degrada atunci când este expus elementelor pe o perioadă lungă de timp, PLA este extrem de robust în orice aplicație normală (de exemplu, ca parte electronică din plastic).,
PLA pentru Dezvoltarea Prototipului pe Mașini CNC și Imprimante 3D:
PLA este una din cele două comune materiale plastice utilizate pe FDM masini (3D printing) și este de obicei disponibil ca un printabile 3D cu filament; alte comune imprimantă 3D este din plastic ABS. PLA filament pentru imprimare 3D este de obicei disponibil într-o multitudine de culori. Acidul polilactic ar putea fi prelucrat CNC, dar de obicei nu este disponibil în stoc foaie sau sub formă de tijă., Cu toate acestea, este de obicei disponibil sub formă de film subțire pentru termoformare sau sub formă de pelete din plastic pentru turnarea prin injecție. Pentru a ajusta proprietățile materialului, pelete de mucegai injecție din material plastic sunt de obicei produse și / sau amestecate împreună.unul dintre lucrurile interesante pe care le puteți face cu PLA pe o imprimantă 3D se numește „Lost PLA casting.”Acesta este un proces în care PLA este imprimat sub forma unei cavități interioare și apoi învelit cu materiale asemănătoare tencuielii. PLA este ulterior ars, deoarece are o temperatură de topire mai scăzută decât materialul din jur., Rezultatul final este un gol care poate fi umplut (adesea cu metal topit).
cum se face PLA?
acidul polilactic se realizează în principal prin două procese diferite: condensarea și polimerizarea. Cea mai obișnuită tehnică de polimerizare este cunoscută sub numele de polimerizare cu deschidere inelară. Acesta este un proces care utilizează catalizatori metalici în combinație cu lactida pentru a crea moleculele PLA mai mari. Procesul de condensare este similar, diferența principală fiind temperatura în timpul procedurii și subprodusele (condensatele) care sunt eliberate ca urmare a reacției.,
care sunt caracteristicile acidului polilactic?
acum, că știm pentru ce este folosit, să examinăm unele dintre proprietățile cheie ale acidului polilactic. PLA este clasificat ca un poliester ” termoplastic „(spre deosebire de” termoset”), iar numele are legătură cu modul în care plasticul răspunde la căldură. Materialele termoplastice devin lichide la punctul lor de topire (150-160 grade Celsius în cazul PLA). Un atribut important util despre termoplastice este că acestea pot fi încălzite până la punctul lor de topire, răcite și reîncălzite din nou fără degradare semnificativă., În loc de ardere, termoplastice precum acidul polilactic lichefiază, ceea ce le permite să fie ușor turnate prin injecție și apoi reciclate ulterior. În schimb, materialele plastice termoset pot fi încălzite o singură dată (de obicei în timpul procesului de turnare prin injecție). Prima încălzire determină setarea materialelor termoset (similar cu un epoxid din 2 părți), rezultând o schimbare chimică care nu poate fi inversată. Dacă ați încercat să încălziți un plastic termoset la o temperatură ridicată a doua oară, ar arde pur și simplu. Această caracteristică face ca materialele termoset să fie candidați săraci pentru reciclare., PLA se încadrează în codul de identificare a rășinii SPI de 7 („altele”).
este PLA toxic?
în formă solidă, nu. De fapt, acidul polilactic (PLA) este biodegradabil. Este adesea folosit în manipularea alimentelor și implanturile medicale care biodegradează în organism în timp. Ca majoritatea materialelor plastice, acesta are potențialul de a fi toxic dacă este inhalat și / sau absorbit în piele sau ochi sub formă de vapori sau lichid (adică în timpul proceselor de fabricație). Aveți grijă și urmați îndeaproape instrucțiunile de manipulare pentru polimerul topit în special., recent, cercetătorii de la Institutul de Tehnologie din Illinois au publicat o lucrare privind emisiile de particule Ultrafine (UFP) de la imprimantele 3D disponibile în comerț, folosind materii prime ABS și PLA. Puteți citi despre rezultate aici.
care sunt dezavantajele acidului polilactic?
PLA are o temperatură de tranziție de sticlă relativ scăzută (de obicei între 111 și 145 °F). Acest lucru îl face destul de nepotrivit pentru aplicații la temperaturi ridicate. Chiar și lucruri precum o mașină fierbinte vara ar putea determina Piese să se înmoaie și să se deformeze.,acidul polilactic este puțin mai fragil decât ABS pentru prototiparea 3D, dar are și unele avantaje. Pentru o comparație completă a celor două materiale plastice, deoarece acestea se referă la imprimarea 3d citiți aici.
Lasă un răspuns