что такое пластик пла

PLA-пластик для 3D-печати

ПЛА-пластик производят из кукурузы или сахарного тростника.

Сырьем для получения служат также картофельный и кукурузный крахмал, соевый белок, крупа из клубней маниока, целлюлоза.

На сегодняшний день полилактид активно используется в качестве расходного материала для печати на 3D-принтерах.

Безопасность PLA-пластика

Натуральное природное сырье в составе PLA-пластика позволяет без угрозы для здоровья человека применять его для различных целей.

При изготовлении ПЛА-пластика значительно сокращаются выбросы углекислого газа в атмосферу по сравнению с изготовлением «нефтяных» полимеров. На треть уменьшается использование ископаемых ресурсов, применение растворяющих веществ не требуется вообще.

Как правило, PLA-пластик поставляется в виде тонкой нити, которая намотана на катушку.

Технические характеристики PLA-пластика

Преимущества PLA-пластика при 3D-печати

Работа PLA-пластиком на 3D-принтере ведется посредством технологии моделирования методом послойного наплавления (FDM-Fused Deposition Modeling). Нить расплавляется, после чего доставляется по специальной насадке на поверхность для работы и осаживается. В результате построения модели расплавленным пластиком создается полностью готовый к применению объект. Изделия из PLA-пластика подвергают шлифованию и сверлению, красят акрилом. Однако стоит помнить, что предмет из ПЛА нужно обрабатывать с осторожностью из-за его хрупкости. Еще одним минусом PLA-пластика является его недолговечность: материал служит от нескольких месяцев до нескольких лет.

PLA-пластик является идеальным материалом для 3D-печати прототипов и изделий, которые не предполагается эксплуатировать длительное время. Это могут быть декоративные объекты, изделия для презентаций и предметы, требующие тщательной детализации.

Источник

PLA-пластик, так ли безопасен?

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых статьях.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

Данная информация не предназначена для лиц младше 18 лет, а так же людей с ослабленной психикой!

PLA- пластик (Полилакти́д), филамент для 3D печати.

Вот что говорит о нём Википедия:

Полилакти́д (ПЛА) — биоразлагаемый, биосовместимый, термопластичный, алифатический полиэфир, мономером которого является молочная кислота. Сырьем для производства служат ежегодно возобновляемые ресурсы, такие как кукуруза и сахарный тростник.

А здесь интервью представителя одной из компаний производителя PLA филамента, Бориса Кизлюк:

Ссылки часто блокируют, по этому опишу кратко суть вопроса.

Что же именно может завестись в старом филаменте PLA?

Официально много исследований не проводилось, но и существующих данных достаточно, что бы, мягко говоря, заволноваться. Мы не станем приводить полный список поражающих полилактид микроорганизмов, с ним можно ознакомиться в выше упомянутом документе. А расскажем кратко только об одном представителе класса паразитирующих — Планарии молочной.

Молочная планария (Lacticiniis planaria)

Молочная планария (она же белая планария) принадлежит классу Ресничные черви, который в свою очередь принадлежит типу Плоские черви.

Особенно интересно место расположения рта у планарий. Он находится на «брюхе» червя, даже ближе к хвостовой части, чем к головной.

Является гермафродитом. Планария — хищник, нападающий на мелких животных (рачков, червей, улиток), поедающий также икру животных из-за высокого содержания в ней белка.

Прижимаясь к жертве, планария заглатывает её с помощью своей выдвижной глотки. Активна в основном в ночное время, так как не любит дневной свет.

(на снимке молодая особь)

В отсутствии пищи молодые особи способны поедать друг друга, после чего остаётся одна, самая крупная и сильная.

Как упоминалось ранее, Планария появляется и развивается в условиях достаточной влажности, в старом пластике. Не зря производитель указывает срок годности филамента и необходимость держать его в сухости. Это не только и не столько для качества печати, а прежде всего для нашей же безопасности.

Коммерческие интересы и правила, не дают нам всей информации. И только мы сами за себя в ответе.

Ниже приведём снимки, в своё время, нашумевшие в интернет. Печальный опыт одного из пользователей PLA- биопластика, послужил ещё одним напоминанием о важности любых мелочей, какими бы мелкими они не казались. Эксперименты с полилактидом пролежавшим в ящике стола около 16-ти лет без селикагеля, закончился плачевно.

Мы не будем упоминать имя мастера 3D- печати, по понятным причинам, а только дадим ссылку на его Ютаб-канал, где вы сможете узнать подробности. (Видео пока не заблокировано)

Источник

PLA-пластик: характеристики, настройки печати, советы

Полилактид (ПЛА, PLA) — это биополимер, пользующийся высокой популярностью среди энтузиастов 3D-печати по двум основным причинам.

Основные преимущества и недостатки ПЛА

Во-первых, это экологичный, биоразлагаемый пластик, получаемый из натурального сырья — как правило, агропромышленных отходов кукурузы и сахарного тростника, из которых добывается крахмал, перерабатываемый в молочную кислоту и лактид, а затем в итоговый полимер. Стоит иметь в виду, что биоразлагаемость полилактида условна в том смысле, что он действительно распадается под воздействием микроорганизмов, однако в обычных условиях происходит это не так уж и быстро. Для оперативной переработки требуются промышленные компостеры, а в сухих, чистых и прохладных условиях срок жизни изделий из ПЛА измеряется годами. В то же время, чистый материал совершенно нетоксичен, а потому хорошо подходит, например, для производства детских игрушек при условии использования нетоксичных красителей.

Второй момент — это простота 3D-печати полилактидом. Среди всех доступных материалов это один из наиболее непривередливых в плане технических возможностей используемого оборудования, так как ПЛА не требует высокотемпературных хотэндов, износостойких сопел или термокамер, и даже позволяет обходиться без подогреваемых столиков. Этот материал — прекрасный выбор для начинающих пользователей 3D-принтеров.

Профессионалы тоже не обходят ПЛА стороной, так как он хорошо подходит для быстрого прототипирования, изготовления макетов и сувенирной продукции со стабильными результатами, снижающими трудозатраты.

С другой стороны, полилактид не лишен недостатков, среди которых можно отметить крайне низкую теплостойкость (всего около 50°С) и довольно высокую хрупкость, осложняющие использование этого полимера в инженерных приложениях, например в производстве нагруженных конструкций и деталей механизмов, а также делающие практически невозможной продолжительную эксплуатацию изделий из этого материала на открытом воздухе, особенно в жарком климате. Низкая теплостойкость также затрудняет механическую обработку.

Напоследок стоит упомянуть еще одно популярное направление использования полилактида — 3D-печать выплавляемых/выжигаемых литейных мастер-моделей. Здесь у ПЛА целый ряд плюсов, включая один неочевидный: этот полимер относительно дешев и обладает низкой зольностью, а низкую температуру тепловой деформации можно считать не недостатком, а преимуществом, так как быстрая потеря прочности помогает предотвращать растрескивание литейных форм из-за теплового расширения полимерной начинки при обжиге.

Общие характеристики REC PLA:

Механические характеристики REC PLA:

Рекомендации по подготовке к 3D-печати PLA-пластиком

Для 3D-печати полилактидом подойдет любой, даже самый бюджетный FDM 3D-принтер. ПЛА отличается низкой термоусадкой, а потому не требует использования термокамер. Подогрев столика опционален и в большинстве случаев избыточен. Более того, этот материал достаточно долго застывает, что вкупе с изначально низкой температурой тепловой деформации требует помощи не с подогревом, а наоборот с охлаждением укладываемого пластика, чтобы он успевал схватываться и сохранял форму при укладке последующих слоев и построении нависающих элементов. По этой причине при работе с ПЛА настоятельно рекомендуется включать обдув печатаемых изделий. Для этой цели головки абсолютного большинства FDM 3D-принтеров оснащаются специальными фабричными или самодельными вентиляторами с подводом воздуха к соплу (см. иллюстрацию ниже).

ПЛА демонстрирует высокую межслойную адгезию, что хорошо, а чтобы материал лучше схватывался со столиком, рабочую поверхность желательно покрыть синим малярным скотчем (как на иллюстрации ниже), лаком для волос, либо тонким слоем клея — подойдет обычный канцелярский клей-карандаш или наш специальный, универсальный состав The3D. Во многих случаях дополнительные адгезионные средства не требуются вообще, например при использовании 3D-принтеров со специальными адгезионными покрытиями или стеклянных столиков.

При необходимости, для повышения схватывания с поверхностью можно включить подогрев столика, но без чрезмерного нагревания, памятуя о низкой теплостойкости ПЛА. Например, можно включить подогрев в начале 3D-печати для улучшения схватывания первого слоя модели со столиком или вспомогательным адгезионным покрытием, а затем отключить, чтобы столик не генерировал избыточное тепло.

Как и с любым другим материалом, при работе с ПЛА важно не превышать допустимую скорость и температуру 3D-печати. Конкретный скоростной диапазон указать не можем, так как он зависит от используемого оборудования, но насчет температурного режима поясним, что нагревание хотэнда свыше рекомендуемых параметров ради повышения производительности крайне нежелательно, так как перегрев материала способствует образованию нагара внутри хотэнда и возникновению пробок в соплах.

Реком ендуемые настройки для 3D-печати материалом REC PLA:

Хранение PLA-пластика

Все полимеры в той или иной степени гигроскопичны, и ПЛА — не исключение. Насыщенность влагой может привести к закипанию материала в хотэнде с разными неприятными последствиями вроде прерывистой подачи с щелчками, образования пузырьков, расслоения и других дефектов. Кроме того, продолжительное воздействие влаги приводит к потере физико-механических свойств, так что филаменты желательно держать сухими. Ничего сложного здесь нет, достаточно просто упаковывать неиспользуемые катушки в плотно закрытые пластиковые пакеты или контейнеры, предварительно положив внутрь пакетик силикагеля.

Заодно такая упаковка предотвратит накапливание пыли, способной образовывать нагар в хотэнде и сопле. Если пластик все же покроется пылью, достаточно пропустить филамент через простой поролоновый фильтр (например, вот такой) по пути от катушки до хотэнда прямо во время 3D-печати.

При необходимости материал можно просушить непосредственно перед 3D-печатью. Подробно о том, как правильно хранить и сушить пластики, можно узнать из отдельных статей по этим ссылкам:

Наконец, еще раз напомним про низкую теплостойкость полилактида и порекомендуем хранить филамент в прохладном месте, подальше от прямого воздействия солнечного света, радиаторов отопления, кухонных плит и других источников тепла.

Постобработка PLA-пластика

Материал хорошо поддается покраске акриловыми красками, желательно с использованием грунтовки. Для склеивания можно применять цианоакрилат (супер-клей), а также некоторые растворители, например дихлорэтан и дихлорметан. Последние также хорошо подходят для сглаживания поверхностей. Имейте в виду, что это токсичные, летучие жидкости, требующие строгого соблюдения техники безопасности. Более безопасным вариантом для сглаживания слоев служит концентрированный лимонен. Ацетон с ПЛА не работает.

Безопасность PLA-пластика REC

Несмотря на высокую безопасность ПЛА, мы рекомендуем никогда не рисковать и всегда печатать в хорошо вентилируемых помещениях, по возможности с вытяжкой, вне зависимости от используемого материала.

Объемы выделений и предельно допустимые концентрации (ПДК):

Испытания PLA-пластика REC

Наша компания последовательно проводит испытания выпускаемых филаментов для 3D-принтеров. С отчетами об испытаниях* REC PLA можно ознакомиться по ссылкам ниже:

*все испытания проводились на напечатанных образцах с толщиной слоя 0.2мм

Источник

Такие разные PLA.

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых статьях.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

Оказывается разные PLA пластики для 3D принтеров могут отличаться не только цветом и делаться не только из кукурузы.

Обзор четырёх разных пластиков на основе полилактида.

В обзоре будут участвовать:

* Термин термостабильность это термин производителя, по всей видимости, и исходя из дальнейших результатов тестирования, это способность пластика меньше плыть при печати при небольшом времени печати слоя и при слабом обдуве.

В общем, прутки как прутки. Но PLA Techno Plus имеет очень приятную равномерно матовую поверхность, напоминающую поверхность резины. По фото это не очень заметно и видно только обычным взглядом.

Для начала я решил поломать прутки и тут меня ждало много интересного.

Но всё же хотелось бы иметь более равномерный по свойствам пруток.

Для этого я распечатал небольшую, но длинную деталь и сравнил её изгиб.

Предположение оказалось верным и присадки увеличивали усадку пластика.

Помимо прочего, печатая эти детали, я хотел проверить заявление производителя о большей термостабильности этих PLA.

Поэтому детальку печатал вообще без охлаждения и сквозняков.

Про PLA Techno производитель дипломатично заявил следующее (второй сверху на фото):

‘ Так же прогнозируется его лучшая, по сравнению с обычным PLA, термостабильность.’

Лично я эту лучшую термостабильность при очень внимательном рассмотрении заметил, но она очень незначительна, по сравнению с простым PLA.

А вот PLA Techno Plus (самый нижний на фото) действительно поплыл существенно меньше обычного PLA, но существенно больше, чем PLA HP.

Теперь про скорость печати.

Один пластик из тестируемых производитель заявляет, как скоростной. Это PLA HP (на фото натурального цвета).

И действительно, его текучесть существенно выше, остальных пластиков из этого обзора. Его при прочих равных можно экструдировать с большей скоростью.

Например, что PLA может быть не хрупким, совсем не хрупким, а тягучим, сохраняя при этом жёсткость, я не знал. А PLA Techno Plus именно такой.

Правда, как обычно это бывает, всё впечатление от интересного пластика портит его цена.

Впрочем у производителя есть конечно свои аргументы в пользу этой цены, но это уже тема другого поста.

В конце ещё раз участники обзора с со своими особенностями:

http://u3print.com/P.S. Вспомнив новость про цветной 3D принтер, печатающий пористым PLA, решил попробовать нечто подобное с этим пластиком. В упрощённом виде. Получилось как-то так:

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых статьях.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

Источник

О биоразлагаемости PLA

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых статьях.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

Все прекрасно знают, что PLA-пластик является биоразлагаемым, а значит экологичным. С другой стороны в Интернете можно найти результаты наблюдений такого рода:

-А вот я закопал напечатанную из PLA-пластика деталь в землю на полгода-год и с ней ничего не случилось.

— А у меня несколько распечатанных деталей используются на даче и постоянно контактируют с водой и находятся на улице, и с ними тоже ничего не случилось.

Вирусная картинка о биоразлагаемости PLA.

Немного вводит в заблуждение, подробнее в конце статьи.

У меня у самого есть пара деталей, которые уже несколько месяцев находятся на открытом воздухе и с ними все в порядке. И тут возникает вопрос: что подразумевают под биоразлагаемостью PLA-пластика? В каких условиях он начинает деградировать? Для того, чтобы разобраться в этом я обратился к научной литературе.

Не претендую на исчерпывающий обзор данной темы. Углубился в изучение ровно до того момента, пока не получил ответы на поставленные вопросы. Итак, в 1996 году была опубликована работа [1] американских ученых, в которой исследовалась деградация PLA в обычных комнатных условиях и в морской воде.

В исследовании под комнатными условиями подразумевалась температура 21°С и влажность 50%. Установлено, что в таких условиях PLA-пластик начинает демонстрировать заметное снижение механических характеристик через год хранения. Под заметным снижением подразумевается, что только через год накапливаются такие изменения, которые уже можно зафиксировать. Т.е. пластик через год только начинает терять свои свойства.

А в морской воде образцы хранились не в лабораторных условиях, а прямо в открытом море, начиная с весны. Поэтому температура строго не поддерживалась. В таких условиях изменение свойств наблюдалось уже через 12 недель.

Из этой же научной работы можно узнать о механизме деградации PLA-пластика. Процесс можно разделить на несколько стадий:

1. На первом этапе идет насыщение пластика влагой из окружающей среды;

2. Далее попавшая в полимер влага активирует процесс гидролиза, что приводит к уменьшению молекулярной массы;

3. На последнем этапе микроорганизмы перерабатывают продукты гидролиза.

В работе [2] (литературный обзор) говорится о том, что PLA-пластик в окружающей среде разлагается в интервале времени от шести месяцев до двух лет. На длительность существенное влияние оказывают температура, влажность и наличие в пластике низкомолекулярных добавок.

После прочтения этих двух работ становится ясно, что PLA-пластик разлагается в окружающей среде. Но вспомним эксперименты обычных пользователей, которые закапывали напечатанные детали на полгода, и с ними ничего не произошло. Возможно, что в пластике присутствуют стабилизирующие добавки. Но есть и другая причина.

В 2006 году была опубликована работа японских ученых [3], в которой говорится, что в почве PLA-пластик разлагается относительно медленно. Эксперимент показал, что чистый PLA за шесть недель нахождения в почве вообще не изменился. На рисунке ниже чистый PLA-пластик обозначен крестиком.

На графике показано изменение массы образцов, закопанных в землю на шесть недель.

Другая группа японских ученых [4] провела исследование штаммов микроорганизмов взятых из почвы и выделила из них несколько десятков, способных перерабатывать биодеградируемые полимеры (такие как полигидроксибутират, поликапролактон, полибутиленсукцинат) Было установлено, что ни один из них не способен разлагать PLA-пластик.

Ученые приходят к выводу, что микроорганизмы, способные разлагать PLA-пластик встречаются довольно редко.

На основании всего выше сказанного можно заключить, что PLA-пластик в обычных комнатных условиях или на улице на открытом воздухе может прослужить несколько лет. И даже в земле срок его службы будет не сильно меньше.

Таким образом, получается, что в окружающей среде PLA-пластик относительно стабилен, а экологичным его делает то, что его можно перерабатывать в биореакторах, в которых создаются специальные для этого условия: присутствуют штаммы микроорганизмов, способные перерабатывать PLA-пластик и поддерживается температура 58±2°С и высокая влажность. В таких биореакторах пластик перерабатывается полностью и вредных для окружающей среды веществ не остается. Он разлагается на углекислый газ, воду и биомассу, которая безвредна для окружающей среды. Подробнее о разложении PLA-пластика в биореакторах можно почитать в работе американских ученых [5].

По поводу обложки поста – картинка, скорее всего, вводит в заблуждение. Как вы уже поняли, просто выкинутая бутылка из чистого PLA-пластика за 80 дней так не разложится. В ней либо добавки, укоряющие разложение, либо это демонстрация разложения в биореакторе. Автором картинки значится некий dr. Mariano Ramirez.

1. Sinclair R. G. The Case for Polylactic Acid as a Commodity Packaging Plastic. Journal of Macromolecular Science, Part A, V.33(5), 1996, p.585–597.

2. Garlotta D. A Literatire Reciew of Poly(Lactic Acid). Journal of Polymers and the Environment, V.9(2), 2001, p.63–84.

3. Ohkita T., Lee S.-H. Thermal degradation and biodegradability of poly (lactic acid)/corn starch biocomposites. Journal of Applied Polymer Science, V.100(4), 2006, p.3009–3017.

4. Suyama T., Tokiwa Y., Ouichanpagdee P., Kanagawa T., Kamagata Y. Phylogenetic Affiliation of Soil Bacteria That Degrade Aliphatic Polyesters Available Commercially as Biodegradable Plastics. Applied and Environmental Microbiology, V.64(12), 1998, p.5008–5011.

5. Castro-Aguirre E., Auras R., Selke S., Rubino M., Marsh T. Enhancing the biodegradation rate of poly(lactic acid) films and PLA bio-nanocomposites in simulated composting through bioaugmentation. Polymer Degradation and Stability, V.154, 2018, p.46–54.

Источник