Blog

Tény: A PLA biológiailag lebomló
Tény: A természet nem tudja lebontani a PLA-t emberi segítség nélkül

Valószínűleg azt fogja mondani, hogy ez a 2 tény nagyon ellentmondásos, de egyformán igazak.

Szóval a PLA valóban biológiailag lebomló, vagy ez csak marketing?

"A PLA (politejsav) természetes kukoricakeményítőből készül, biológiailag lebomló és BIO!"

Így a PLA annyira jól hangzik (és illatozik), hogy lassan elkezdhetünk otthon gnocchit 3D nyomtatni és megenni.
Így adják el nekünk a PLA-t, így fogjuk mi is eladni Önnek, mert valójában igaz, a PLA valamikor biológiailag lebomló lesz.

A marketing azonban nem határozza meg, hogy mikor és hogyan lesz a PLA ilyen tökéletes.
Kezdjük egy nagyon fontos definícióval: Mit jelent a "Biológiailag lebomló"?

– Kidobom a természetbe és 2 hónap múlva eltűnik
– Olyan anyag vagy tárgy, amelyet baktériumok vagy élő szervezetek képesek lebontani a környezet szennyezése nélkül.

Valóság:

A PLA továbbra is csak műanyag marad, és ha nem kezeljük felelősségteljesen, a természet nem fog megbirkózni vele, minden csodálatos BIO tulajdonsága ellenére. A PLA-nak több ezer évbe telik, mire lebomlik normál éghajlatunkon, és nyomatunk csak egy újabb műanyagdarab lesz a természetben. A PLA nem olyan gyenge anyag, amilyennek látszik.

Hogyan lehet lebontani a PLA-t? (Recept)

PLA = Ipari komposztáló + 60°C állandó hőmérséklet + 2/3 szerves szubsztrát koktél + 80% páratartalom + sok oxigén + minimum 5 nap.

Ezek a feltételek számunkra 0,1%-ban lehetnek elérhetők, így a másik 99,9% esetben a PLA nyomat közönséges műanyagdarabnak tekinthető, amely ugyanannyi ideig fog heverni más műanyagok mellett.

Melyik PLA a legkevésbé káros?

A legkevésbé módosított PLA átlátszó (színezetlen), mivel ez a kezdeti formája a gyártás után. Az átlátszó tekinthető "Valódi módosítatlan nyers PLA"-nak. Egyébként ez a legjobban nyomtatható is. A fekete, kék, piros és minden színes lemez már módosított színpigmentek hozzáadásával, a gyártóknak különböző pigmentjei vannak, ezért nem lehet pontos szabályt meghatározni arról, melyik szín a legkárosabb. Általában a fekete filamentek a leginkább módosítottak (több pigmentet kell beléjük tenni, mint másokba), ezért ugyanannak az anyagnak, de különböző színű filamentjei kissé eltérően nyomtathatók.

A PLA-nak azonban továbbra is előnye lesz más műanyagokkal szemben, nevezetesen, hogy amikor lebomlik azok után az x év után, nem hagy maga után semmi károsodást (a definíció szerint: a környezet szennyezése nélkül bomlik le)

Mit javasolunk? – Következtetés

A legideálisabb általános megoldás, ami jelenleg létezik a műanyagokra, hogy megőrizzük őket végleges formájukban és újra felhasználjuk.

Kérjük, dolgozzon filamentjeinkkel a lehető legfelelősségteljesebben, és semmiképpen, legyen az PLA, ABS, PET-G, soha ne dobja ki a nyomtatás utáni maradékokat a sárga konténerbe. Ez azért van, mert a nyomtatás utáni feleslegek nincsenek megjelölve, és csak problémákat okoznak a válogatósorokon. Sajnos.

A legkevésbé módosított (és legjobban nyomtatható) az átlátszó PLA. Még mindig jobb PLA-t használni, mint például ABS-t, mivel amikor a PLA végül lebomlik, nem hagy nyomot maga után.

Szinte minden anyagnál találhat információt a "hőállóságáról". Ez a kifejezés azonban nagyon tág, és nem rendelkezik egyértelmű definícióval a weboldalakon. Ha az anyag hőállósága kulcsfontosságú az alkalmazásához, mélyebb megértés szükséges a műszaki adatlapokon szereplő egyes kifejezésekről. Kezdjük azzal, amivel leggyakrabban találkozunk:

Üvegesedési hőmérséklet (Tg)

A Tg az a hőmérséklet, amelyen a polimer kristályos vagy félkristályos része elkezd olvadni, és rendezett szerkezetből amorf szerkezetűvé változik.

Egyszerűen fogalmazva, ez az a hőmérséklet, amelynél az anyag belső szerkezete elkezd változni, és az anyag "elkezdi elveszíteni" mechanikai tulajdonságait. Első pillantásra úgy tűnhet, hogy ha túllépjük a Tg-t, már nem számíthatunk az adott anyagból készült nyomatra. A Tg azonban abban áruló, hogy nem mond semmi konkrétat a mechanikai tulajdonságokról, csak azt, hogy változnak, de mennyivel, azt a Tg nem árulja el. A Tg nem mechanikai terhelési teszt, hanem kémiai tulajdonság.

Tehát ha a Tg nem mond sokat a mechanikai tulajdonságokról, mit kell néznem?

A második kifejezés, amit bemutatunk:

Hőalak-változási hőmérséklet (HDT)

"A HDT a polimer deformációval szembeni ellenállásának mértéke adott terhelés mellett emelt hőmérsékleten." A gyakorlatban ez az a hőmérséklet, amelyen egy adott polimer minta 0,25 mm-rel meghajlik adott terhelés mellett. A 2 leggyakrabban használt terhelés: - 1,8 MPa (264 psi) ISO 75-A – 0,46 MPa (67 psi) ISO 75-B

A HDT az anyag merevségének fokát jelenti a hőmérséklet emelkedésekor, mechanikai alkalmazásokhoz sokkal relevánsabb, mint a Tg!

A Tg és a HDT közötti különbséget a legjobban két anyag példáján szemléltethetjük közvetlenül webshopunkból: PLA Filament-PM:

• Tg: 55°C, HDT (módszer ismeretlen, 0,46 MPA-t feltételezünk): 55°C
• PolyMide™ PA6-CF PolyMaker: Tg: 56,6°C, HDT 0,46 MPa: 215°C!
  

Érdekes tény: Egyes anyagokat szándékosan a Tg felett használunk (TPE, TPU), mert akkor hasznosabb tulajdonságaik vannak számunkra (rugalmasság).

Források:
https://www.toppr.com/guides/chemistry/the-solid-state/crystalline-and-amorphous-solids/
https://omnexus.specialchem.com/polymer-properties/properties/glass-transition-temperature
https://omnexus.specialchem.com/polymer-properties/properties/heat-deflection-temperature-of-plastics
https://www.iso.org/standard/55653.html

Megkérdeztük az AI-t, hogyan segíthetne a 3D nyomtatásban