Пластик PLA. Хімічні та фізичні характеристики

Історія створення PLA пластику

Полімолочна кислота або полілактид (PLA) - це біорозкладний і біосумісний термопластичний аліфатичний поліефір, який здійснив революцію в світі пластмас. Ось коротка історія його створення:

• 1845 рік: Французький фізик Теофіль-Жюль Пелуз вперше описав полілактид, спостерігаючи конденсацію молочної кислоти при нагріванні.
• 1932 рік: Американський хімік Уоллес Карозерс винайшов спосіб виробництва полілактидів з лактидів.
• 1954 рік: Компанія DuPont запатентувала метод Карозерса.
• 2012 рік: PLA пластик зайняв друге місце за обсягами споживання в світі серед біопластиків.

Характеристики PLA пластику

PLA (полілактид) має ряд унікальних властивостей, що роблять його популярним вибором для різних застосувань, включаючи 3D друк:

• Біорозкладність: PLA розкладається в природних умовах, що робить його екологічно чистим матеріалом.
• Біосумісність: Матеріал безпечний для контакту з харчовими продуктами і може використовуватися в медицині.
• Прозорість: PLA - безбарвний прозорий матеріал, що дозволяє створювати з нього прозорі вироби.
• Щільність: 1,25 кг/дм³
• Температура склування: 50-58°С
• Температура плавлення: 170-230°С
• Температура розчинення: близько 250°С

Області застосування PLA

Завдяки своїм унікальним властивостям, PLA пластик знаходить широке застосування в різних галузях:

• Упаковка для харчових продуктів
• Одноразовий посуд для холодних продуктів
• Оббивні та драпірувальні матеріали
• Одноразовий одяг та тенти
• Офісне приладдя
• Косметична упаковка
• Вазони для рослин
• Медичні вироби (хірургічні нитки, штифти, скоби, гвинти)
• 3D друк

Баночка для косметики з PLA	Упаковка для квітів з PLA	Кулькова ручка з PLA	Свиня-скарбничка з PLA	Упаковка з PLA

PLA у 3D друку

PLA є одним з найпопулярніших матеріалів для 3D друку, особливо за технологією FDM (Fused Deposition Modeling). Ось чому:

• Легкість використання: PLA легко плавиться і не потребує нагрітої платформи для друку.
• Низька усадка: Мінімальна деформація при охолодженні.
• Різноманітність кольорів: Доступний у широкій колірній гамі.
• Приємний запах: На відміну від ABS, PLA не виділяє неприємних запахів при друку.
• Екологічність: Біорозкладний матеріал.

Переваги та недоліки PLA

Переваги:

• Екологічність та біорозкладність
• Безпека для харчових продуктів
• Легкість у використанні при 3D друку
• Широкий спектр застосування
• Низька усадка при охолодженні

Недоліки:

• Низька термостійкість (розм'якшується при 50-60°С)
• Менша міцність порівняно з деякими іншими пластиками
• Чутливість до вологи

Порівняння PLA з іншими матеріалами для 3D друку

PLA vs ABS

ABS (акрилонітрил-бутадієн-стирол) - ще один популярний матеріал для 3D друку. Ось основні відмінності:

• Екологічність: PLA біорозкладний, ABS - ні
• Міцність: ABS міцніше PLA
• Температура друку: PLA потребує нижчої температури (180-220°C) порівняно з ABS (220-250°C)
• Запах при друку: PLA має приємний запах, ABS може виділяти неприємні пари
• Постобробка: ABS легше обробляти після друку

PLA vs PETG

PETG (поліетилентерефталат-гліколь) часто розглядається як компроміс між PLA та ABS. Порівняння з PLA:

• Міцність: PETG міцніше PLA
• Гнучкість: PETG більш гнучкий, ніж PLA
• Температура друку: PETG потребує трохи вищих температур (220-250°C)
• Вологостійкість: PETG більш стійкий до вологи, ніж PLA
• Екологічність: PLA більш екологічний, ніж PETG

Фізико-хімічні параметри PLA пластику

Вибір якісного PLA філамента

При виборі PLA пластику для 3D друку важливо звертати увагу на якість матеріалу. У нашому магазині ви можете придбати якісний PLA пластик від провідних світових брендів, таких як Verbatim і Devil Design. Компанія 3D4U є офіційним дистриб'ютором цих виробників в Україні.

Пластик від Verbatim і Devil Design виготовляється з сировини вищої якості за європейськими стандартами з жорсткими допусками. Це гарантує високу якість ваших 3D-друкованих виробів і стабільність результатів друку.

Важливо: При роботі з PLA пластиком слід враховувати його чутливість до вологи. Зберігайте філамент у сухому місці та за потреби використовуйте сушарку для пластику перед друком.

PLA пластик надає широкі можливості для реалізації ваших ідей у 3D друці. Його екологічність, легкість використання та широкий спектр застосування роблять його відмінним вибором як для початківців, так і для досвідчених користувачів 3D принтерів. Експериментуйте з різними кольорами і типами PLA, щоб розкрити весь потенціал цього універсального матеріалу у ваших проектах.

Поради з 3D друку з PLA пластиком

Щоб досягти найкращих результатів при друку з використанням PLA, дотримуйтесь цих рекомендацій:

1. Температура друку: Зазвичай PLA друкується при температурі 180-220°C. Почніть з 200°C і коригуйте за необхідності.
2. Температура столу: PLA не потребує підігрітої платформи, але температура 50-60°C може покращити адгезію першого шару.
3. Швидкість друку: PLA добре друкується на середніх швидкостях, близько 50-60 мм/с.
4. Охолодження: Використовуйте вентилятор охолодження на повну потужність для кращої якості поверхні.
5. Зберігання: Зберігайте PLA у сухому місці, оскільки він схильний вбирати вологу з повітря.

Постобробка виробів з PLA

Хоча PLA не так легко піддається постобробці, як ABS, існує кілька методів покращення зовнішнього вигляду і властивостей надрукованих виробів:

• Шліфування: Використовуйте наждачний папір різної зернистості для згладжування поверхні.
• Фарбування: PLA добре піддається фарбуванню акриловими фарбами.
• Полірування: Для надання глянцевого блиску можна використовувати спеціальні поліролі.
• Епоксидне покриття: Нанесення тонкого шару епоксидної смоли може покращити міцність і зовнішній вигляд виробу.
• Термообробка: Обережний нагрів може покращити механічні властивості PLA, але вимагає точного контролю температури.

Інновації та майбутнє PLA пластику

Дослідження в області PLA тривають, і ми можемо очікувати появи нових, покращених версій цього матеріалу:

• Підвищення термостійкості: Ведуться роботи зі створення PLA композитів з підвищеною термостійкістю до 100°C і вище.
• Покращення механічних властивостей: Додавання натуральних волокон та інших добавок може значно покращити міцність і гнучкість PLA.
• Розширення областей застосування: Нові формули PLA можуть відкрити додаткові можливості в медицині, електроніці та інших галузях.
• Оптимізація процесу біорозкладання: Дослідження спрямовані на створення PLA з контрольованим часом розкладання для різних застосувань.

Екологічний аспект використання PLA

Однією з головних переваг PLA є його екологічність:

• Виробництво з відновлюваних ресурсів: PLA виготовляється з кукурудзяного крохмалю, цукрової тростини або тапіоки.
• Біорозкладність: У промислових компостних умовах PLA розкладається за 3-6 місяців.
• Низький вуглецевий слід: Виробництво PLA потребує менше енергії порівняно з нафтохімічними пластиками.
• Відсутність токсичних викидів: При друку PLA не виділяє шкідливих речовин, що робить його безпечним для використання в домашніх умовах.

Важливо: Хоча PLA біорозкладний, для його повного розкладання потрібні промислові компостні умови. У домашньому компості або на звалищі процес розкладання може зайняти значно більше часу.

Висновок

PLA пластик продовжує залишатися одним з найпопулярніших матеріалів для 3D друку завдяки своїй екологічності, легкості використання та широкому спектру застосування. Його унікальні властивості роблять його ідеальним вибором для початківців ентузіастів 3D друку, а також для професіоналів, які працюють над прототипами або функціональними виробами.

Обираючи якісний PLA пластик від перевірених виробників, таких як Verbatim і Devil Design, доступних у нашому магазині, ви забезпечуєте себе матеріалом, який не тільки забезпечить чудові результати друку, але й зробить внесок у захист навколишнього середовища.

З розвитком технологій і появою нових формул PLA, ми можемо очікувати ще ширшого застосування цього універсального матеріалу в різних галузях. Будь то створення прототипів, виробництво екологічної упаковки або розробка інноваційних медичних виробів, PLA пластик продовжить відігравати важливу роль у формуванні більш стійкого майбутнього.