Czy PLA rozkłada się w wodzie? Czy PLA jest wodoodporny?

Roy Hill 03-06-2023
Roy Hill

PLA jest najpopularniejszym materiałem do druku 3D, ale ludzie kwestionują jego trwałość, zwłaszcza gdy jest mokry. Jedno z pytań, które zadają ludzie to czy PLA rozkłada się w wodzie, a jeśli tak, to jak szybko się rozkłada?

Przy standardowej wodzie i bez dodatkowego ciepła, PLA powinno przetrwać dekady w wodzie, ponieważ PLA wymaga specjalnych warunków do rozpadu lub degradacji. Wiele osób używa PLA w akwariach, wannach lub basenach bez problemów. Przeprowadzono testy z PLA pod wodą i wytrzymało ono przez lata.

PLA nie rozpuszcza się i nie rozkłada w wodzie, jak niektórzy sądzą.

To jest podstawowa odpowiedź, ale jest więcej informacji, które będziesz chciał wiedzieć, więc czytaj dalej.

    Czy PLA rozkłada się w wodzie? Jak długo PLA wytrzyma w wodzie?

    PLA nie rozkłada się całkowicie, chyba że temperatura wody jest utrzymywana powyżej 50°C z obecnością określonych enzymów dla reakcji biologicznej, gdzie rozkład trwa około 6 miesięcy.

    Wiele eksperymentów użytkowników wykazało, że zwykły PLA nie rozpada się w wodzie. Wykazali oni, że PLA rzeczywiście może szybko pękać na mikrocząsteczki pod wpływem gorącej wody i ekstremalnie ostrych temperatur po długim czasie.

    Jeden z użytkowników zauważył, że jego mydelniczka z PLA pozostała pod prysznicem przez około dwa lata bez żadnych oznak rozkładu. Pokazuje to, jak długo PLA może wytrzymać działanie wody bez uszkodzenia.

    Inny użytkownik wykonał korek sitkowy do śmietnika z marki PLA, który był wystarczająco mocny, aby umożliwić odpływ wody ze zlewu, przy częstym zrzucaniu wrzątku przez ponad rok.

    Jeden z eksperymentów pokazał wpływ czterech różnych środowisk na druk 3D Benchy. Jeden w wodzie, glebie, na otwartym słońcu i na jego biurku roboczym przez 2 lata. Wyniki testów nie wykazały żadnej różnicy w wytrzymałości materiału dla każdego środowiska.

    Jak stwierdzono w wyniku wielu testów, potrzeba PLA, aby przebywał w wodzie przez kilka lat, aby wykazał jakiekolwiek oznaki degradacji.

    Jak szybko PLA ulega degradacji/pogorszeniu?

    Kwas polimlekowy (PLA) jest często promowany jako biodegradowalny. Jednak ulega on degradacji i zużywa się nieco po całkowitym zanurzeniu w wodzie, a żeby to nastąpiło, może minąć nawet 2 lata. W normalnych warunkach nie ulegnie zniszczeniu.

    Materiały drukowane z PLA są znane z tego, że wytrzymują ponad 15 lat w otwartym świetle słonecznym, chyba że są narażone na nacisk mechaniczny.

    W pewnym eksperymencie użytkownik testował różne filamenty używając dysków testowych o różnych wymiarach, grubości 0,3-2mm, 100% wypełnieniu, przy czym zewnętrzny pierścień miał 2-3mm z 10% wypełnieniem.

    Przetestował 7 różnych rodzajów żarników.

    Należały do nich atomowe PLA i jedwabne PLA, umieszczone w gorącej kąpieli wodnej o temperaturze około 70°C w plastikowej wannie ze styropianu z użyciem grzałki zanurzeniowej.

    Włókna po włożeniu do wody natychmiast wyginały się, ponieważ temperatura wody była wyższa niż temperatura szkła PLA.

    Zaobserwowano, że włókno PLA łuszczy się pod koniec 4 dni, podczas gdy większość stała się krucha, dająca się złamać przy użyciu niewielkiej siły i łatwo krusząca się przy ręcznym łamaniu.

    Zobaczcie filmik poniżej.

    Wydruki wykonane z filamentu PLA, który wchłonął wodę przed drukowaniem, mogą mieć tendencję do pęcznienia lub stawania się kruchymi. Dzieje się tak dlatego, że PLA jest higroskopijny lub absorbuje wilgoć z otoczenia.

    Ta wilgoć może powodować problemy z drukowaniem, takie jak bulgotanie spowodowane ciepłem dyszy wpływającym na wilgoć, co prowadzi do szybszej degradacji PLA.

    Czy PLA jest złe dla środowiska czy przyjazne dla środowiska?

    W porównaniu z innymi filamentami, PLA jest stosunkowo dobry dla środowiska, ale nie może być poddany recyklingowi lub ponownie wykorzystany skutecznie, aby być przyjaznym dla środowiska.Uważam PLA za nieco bardziej przyjazny dla środowiska niż inne filamenty, takie jak filament ABS, który jest termoplastem na bazie ropy naftowej.

    Zobacz też: Czy powinienem obudować moją drukarkę 3D? Plusy, minusy & poradniki

    Dzieje się tak, ponieważ filament PLA jest bioplastikiem wytwarzanym przy użyciu nietoksycznych surowców, takich jak skrobia pozyskiwana z naturalnych materiałów.

    Kiedy większość ludzi zaczyna drukować, dowiaduje się o PLA jako biodegradowalnym lub filamentach często oznaczanych jako przyjazny środowisku plastik na bazie roślin.

    Wspomina się o tym w wielu porównaniach filamentów, podkładach i tutorialach stwierdzając, że PLA jest świetny, bo jest biodegradowalny, ale niekoniecznie jest przyjazny dla środowiska jako całości.

    PLA jest stosunkowo łatwiejszy do recyklingu w wyspecjalizowanych zakładach w porównaniu z innymi filamentami. Jeśli chodzi o czysty PLA, może on być faktycznie kompostowany w przemysłowych systemach kompostowania.

    Jeśli chodzi o ponowne wykorzystanie PLA, aby nie był wyrzucany, główną rzeczą, którą można zrobić, jest stopienie plastiku lub rozdrobnienie go na małe granulki, które można wykorzystać do stworzenia nowych filamentów.

    Zobacz też: Jak zrobić & Tworzenie plików STL do druku 3D - prosty poradnik

    Wiele firm specjalizuje się w tym, jak również w sprzedaży maszyn, które pomagają użytkownikom tworzyć własne filamenty. Możliwe jest zakupienie "bardziej ekologicznego" filamentu, ale może on być droższy lub mieć słabszą strukturę niż zwykłe filamenty PLA.

    Jeden z użytkowników wspomniał, że jego lokalna stacja odpadów nie akceptuje PLA, ale zazwyczaj można znaleźć w pobliżu miejsce, które sobie z tym poradzi.

    Możesz też pomyśleć o tym, o ile mniej plastiku jest kupowane i używane w wyniku naprawiania rzeczy za pomocą druku 3D, które w przeciwnym razie mógłbyś wyrzucić i ponownie kupić.

    Wiele osób decyduje się teraz na zmniejszenie ilości opakowań z tworzyw sztucznych, kupując tylko sam filament i mając szpulę wielokrotnego użytku. Główne koncepcje, które należy stosować przy druku 3D, jeśli chodzi o bycie przyjaznym dla środowiska, to Reduce, Reuse & Recycle.

    Największy wpływ na środowisko będzie miało ogólne zmniejszenie zużycia plastiku, w czym pomaga druk 3D.

    Czy PLA można kompostować w domu?

    PLA nie jest naprawdę kompostowalny w domu, chyba że masz odpowiednią specjalistyczną maszynę.Standardowy kompostownik podwórkowy prawdopodobnie nie będzie pracował do kompostowania PLA.Raczej PLA rozpadnie się w kompostowniku przemysłowym, który dostaje się do znacznie wyższych temperatur niż jednostka kompostownika domowego.

    Chociaż wydruki z PLA są znane z tego, że ulegają degradacji, gdy są wystawione na działanie trudnych środowisk w czasie, trudno jest pozbyć się PLA, ponieważ jest on kompostowalny tylko w bardzo precyzyjnych warunkach.

    Wynika to z tego, że wymaga obecności procesu biologicznego, utrzymującej się wysokiej temperatury i trwa długo, które nie sprzyjają urządzeniu domowemu.

    Stwierdzono, że surowe materiały PLA mogą być biodegradowalne w większym stopniu niż polimery ropopochodne, takie jak ABS, ale nie o wiele.

    Użytkownik zauważył, że dowiedział się, że jednostka kompostowa musi osiągnąć stałą temperaturę 60°C (140°F), aby skutecznie rozłożyć PLA. Taka temperatura jest osiągana w komercyjnych jednostkach kompostowych, ale jest trudna do osiągnięcia w warunkach domowych.

    Oto film, który wyjaśnia więcej na temat biodegradowalności PLA.

    Kanał YouTube o nazwie Brothers Make oferuje różne sposoby recyklingu i ponownego wykorzystania resztek PLA dla tych, którzy mogą zdecydować się na tę opcję, aby wykorzystać odpady PLA w tworzeniu różnych obiektów do różnych zastosowań.

    Ludzie sugerują, że można stopić PLA w temperaturze 180°C, aby uzyskać dużą płytę lub cylinder i użyć go jako materiału do obróbki na tokarce lub frezarce CNC.

    Czy PLA Plus jest wodoodporny?

    PLA Plus może być wodoodporny, gdy jest drukowany w 3D przy użyciu odpowiednio skalibrowanej drukarki 3D i dużej grubości ścianek. Sam filament może utrzymywać wodę bez przeciekania, ale musisz użyć odpowiednich ustawień i mieć dobry pojemnik drukowany w 3D.Sam PLA Plus

    Oto kilka wskazówek, które możesz zastosować, aby filament PLA+ był wodoodporny

    • Dodawanie kolejnych obwodów dla wydruku
    • Nadmierne wytłaczanie filamentu podczas drukowania
    • Drukowanie grubych warstw dzięki zastosowaniu dyszy o większej średnicy
    • Pokryć odbitkę epoksydem lub żywicą

    Roy Hill

    Roy Hill jest zapalonym entuzjastą druku 3D i guru technologii z bogatą wiedzą na temat wszystkich rzeczy związanych z drukowaniem 3D. Dzięki ponad 10-letniemu doświadczeniu w tej dziedzinie, Roy opanował sztukę projektowania i drukowania 3D i stał się ekspertem w zakresie najnowszych trendów i technologii drukowania 3D.Roy ukończył inżynierię mechaniczną na Uniwersytecie Kalifornijskim w Los Angeles (UCLA) i pracował dla kilku renomowanych firm zajmujących się drukiem 3D, w tym MakerBot i Formlabs. Współpracował również z różnymi firmami i osobami prywatnymi, tworząc niestandardowe produkty drukowane w 3D, które zrewolucjonizowały ich branże.Oprócz zamiłowania do drukowania 3D, Roy jest zapalonym podróżnikiem i entuzjastą outdooru. Lubi spędzać czas na łonie natury, wędrować i biwakować z rodziną. W wolnym czasie jest także mentorem dla młodych inżynierów i dzieli się swoją bogatą wiedzą na temat drukowania 3D za pośrednictwem różnych platform, w tym na swoim popularnym blogu 3D Printerly 3D Printing.