Пластик PLA. Химические и физические характеристики

История создания PLA пластика

Полимолочная кислота или полилактид (PLA) - это биоразлагаемый и биосовместимый термопластичный алифатический полиэфир, который произвел революцию в мире пластмасс. Вот краткая история его создания:

• 1845 год: Французский физик Теофиль-Жюль Пелуз впервые описал полилактид, наблюдая конденсацию молочной кислоты при нагревании.
• 1932 год: Американский химик Уоллес Карозерс изобрел способ производства полилактидов из лактидов.
• 1954 год: Компания DuPont запатентовала метод Карозерса.
• 2012 год: PLA пластик занял второе место по объемам потребления в мире среди биопластиков.

Характеристики PLA пластика

PLA (полилактид) обладает рядом уникальных свойств, которые делают его популярным выбором для различных применений, включая 3D печать:

• Биоразлагаемость: PLA разлагается в природных условиях, что делает его экологически чистым материалом.
• Биосовместимость: Материал безопасен для контакта с пищевыми продуктами и может использоваться в медицине.
• Прозрачность: PLA - бесцветный прозрачный материал, что позволяет создавать из него прозрачные изделия.
• Плотность: 1,25 кг/дм³
• Температура стеклования: 50-58°С
• Температура плавления: 170-230°С
• Температура растворения: около 250°С

Области применения PLA

Благодаря своим уникальным свойствам, PLA пластик находит широкое применение в различных отраслях:

• Упаковка для пищевых продуктов
• Одноразовая посуда для холодных продуктов
• Обивочные и драпировочные материалы
• Одноразовая одежда и тенты
• Офисные принадлежности
• Косметическая упаковка
• Вазоны для растений
• Медицинские изделия (хирургические нити, штифты, скобы, винты)
• 3D печать

Баночка для косметики из PLA	Упаковка для цветов из PLA	Шариковая ручка из PLA	Свинья-копилка из PLA	Упаковка из PLA

PLA в 3D печати

PLA является одним из самых популярных материалов для 3D печати, особенно по технологии FDM (Fused Deposition Modeling). Вот почему:

• Легкость использования: PLA легко плавится и не требует нагретой платформы для печати.
• Низкая усадка: Минимальная деформация при охлаждении.
• Разнообразие цветов: Доступен в широкой цветовой гамме.
• Приятный запах: В отличие от ABS, PLA не выделяет неприятных запахов при печати.
• Экологичность: Биоразлагаемый материал.

Преимущества и недостатки PLA

Преимущества:

• Экологичность и биоразлагаемость
• Безопасность для пищевых продуктов
• Легкость в использовании при 3D печати
• Широкий спектр применения
• Низкая усадка при охлаждении

Недостатки:

• Низкая термостойкость (размягчается при 50-60°С)
• Меньшая прочность по сравнению с некоторыми другими пластиками
• Чувствительность к влаге

Сравнение PLA с другими материалами для 3D печати

PLA vs ABS

ABS (акрилонитрил-бутадиен-стирол) - еще один популярный материал для 3D печати. Вот основные различия:

• Экологичность: PLA биоразлагаем, ABS - нет
• Прочность: ABS прочнее PLA
• Температура печати: PLA требует более низкой температуры (180-220°C) по сравнению с ABS (220-250°C)
• Запах при печати: PLA имеет приятный запах, ABS может выделять неприятные пары
• Постобработка: ABS легче обрабатывать после печати

PLA vs PETG

PETG (полиэтилентерефталат-гликоль) часто рассматривается как компромисс между PLA и ABS. Сравнение с PLA:

• Прочность: PETG прочнее PLA
• Гибкость: PETG более гибкий, чем PLA
• Температура печати: PETG требует немного более высоких температур (220-250°C)
• Влагостойкость: PETG более устойчив к влаге, чем PLA
• Экологичность: PLA более экологичен, чем PETG

Физико-химические параметры PLA пластика

Выбор качественного PLA филамента

При выборе PLA пластика для 3D печати важно обращать внимание на качество материала. В нашем магазине вы можете приобрести качественный PLA пластик от ведущих мировых брендов, таких как Verbatim и Devil Design. Компания 3D4U является официальным дистрибьютором этих производителей в Украине.

Пластик от Verbatim и Devil Design изготавливается из сырья высшего качества по европейским стандартам с жесткими допусками. Это гарантирует высокое качество ваших 3D-печатных изделий и стабильность результатов печати.

Важно: При работе с PLA пластиком следует учитывать его чувствительность к влаге. Храните филамент в сухом месте и при необходимости используйте сушилку для пластика перед печатью.

PLA пластик предоставляет широкие возможности для реализации ваших идей в 3D печати. Его экологичность, легкость использования и широкий спектр применения делают его отличным выбором как для начинающих, так и для опытных пользователей 3D принтеров. Экспериментируйте с различными цветами и типами PLA, чтобы раскрыть весь потенциал этого универсального материала в ваших проектах.

Советы по 3D печати с PLA пластиком

Чтобы добиться наилучших результатов при печати с использованием PLA, следуйте этим рекомендациям:

1. Температура печати: Обычно PLA печатается при температуре 180-220°C. Начните с 200°C и корректируйте по необходимости.
2. Температура стола: PLA не требует подогреваемой платформы, но температура 50-60°C может улучшить адгезию первого слоя.
3. Скорость печати: PLA хорошо печатается на средних скоростях, около 50-60 мм/с.
4. Охлаждение: Используйте вентилятор охлаждения на полной мощности для лучшего качества поверхности.
5. Хранение: Храните PLA в сухом месте, так как он склонен впитывать влагу из воздуха.

Постобработка изделий из PLA

Хотя PLA не так легко поддается постобработке, как ABS, существует несколько методов улучшения внешнего вида и свойств напечатанных изделий:

• Шлифование: Используйте наждачную бумагу разной зернистости для сглаживания поверхности.
• Окрашивание: PLA хорошо поддается окрашиванию акриловыми красками.
• Полировка: Для придания глянцевого блеска можно использовать специальные полироли.
• Эпоксидное покрытие: Нанесение тонкого слоя эпоксидной смолы может улучшить прочность и внешний вид изделия.
• Термообработка: Осторожный нагрев может улучшить механические свойства PLA, но требует точного контроля температуры.

Инновации и будущее PLA пластика

Исследования в области PLA продолжаются, и мы можем ожидать появления новых, улучшенных версий этого материала:

• Повышение термостойкости: Ведутся работы по созданию PLA композитов с повышенной термостойкостью до 100°C и выше.
• Улучшение механических свойств: Добавление натуральных волокон и других добавок может значительно улучшить прочность и гибкость PLA.
• Расширение областей применения: Новые формулы PLA могут открыть дополнительные возможности в медицине, электронике и других отраслях.
• Оптимизация процесса биоразложения: Исследования направлены на создание PLA с контролируемым временем разложения для различных применений.

Экологический аспект использования PLA

Одним из главных преимуществ PLA является его экологичность:

• Производство из возобновляемых ресурсов: PLA изготавливается из кукурузного крахмала, сахарного тростника или тапиоки.
• Биоразлагаемость: В промышленных компостных условиях PLA разлагается за 3-6 месяцев.
• Низкий углеродный след: Производство PLA требует меньше энергии по сравнению с нефтехимическими пластиками.
• Отсутствие токсичных выбросов: При печати PLA не выделяет вредных веществ, что делает его безопасным для использования в домашних условиях.

Важно: Хотя PLA биоразлагаем, для его полного разложения требуются промышленные компостные условия. В домашнем компосте или на свалке процесс разложения может занять значительно больше времени.

Заключение

PLA пластик продолжает оставаться одним из самых популярных материалов для 3D печати благодаря своей экологичности, легкости использования и широкому спектру применения. Его уникальные свойства делают его идеальным выбором для начинающих энтузиастов 3D печати, а также для профессионалов, работающих над прототипами или функциональными изделиями.

Выбирая качественный PLA пластик от проверенных производителей, таких как Verbatim и Devil Design, доступных в нашем магазине, вы обеспечиваете себя материалом, который не только обеспечит отличные результаты печати, но и внесет свой вклад в защиту окружающей среды.

По мере развития технологий и появления новых формул PLA, мы можем ожидать еще более широкого применения этого универсального материала в различных отраслях. Будь то создание прототипов, производство экологичной упаковки или разработка инновационных медицинских изделий, PLA пластик продолжит играть важную роль в формировании более устойчивого будущего.