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使用生物塑料进行3D打印:工程可生物降解的PHA混合物
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使用生物塑料进行3D打印:工程可生物降解的PHA混合物

浏览数量:9     作者:https://3dprint.com/267514/3d-printing-bioplastics-engineering-biodegradable-pha-blends/     发布时间: 2020-08-26      来源:https://3dprint.com/267514/3d-printing-bioplastics-engineering-biodegradable-pha-blends/

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杰基·安德森(Jackie Anderson)对当今最关键的3D打印主题之一:材料进行了评论。随着创新的不断发展,有关软件,硬件和不同类型的塑料(以及当今的许多其他替代品)的选择也随之增加。随着创新的不断发展,软件、硬件和不同类型塑料的选择也在不断增长(今天还有许多其他替代品)。

在‘工程可生物降解的PHA混合物”,安德森(Anderson)探索了塑料废料的问题,以及使用更环保的材料作为3D打印灯丝的需求。

虽然其他塑料(例如丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS))经常用于3D打印,但生物塑料(例如聚乳酸(PLA))由于具有生物降解能力而广受欢迎,但在该领域还有其他优势材料。实际上,以前的研究表明,其他生物塑料薄膜,例如聚羟基链烷酸酯(PHA),可能会在1.2到2.4个月内降解。这有望消除3D打印废弃物中可能产生的大量废物,Anderson提醒我们,塑料可能需要“数百至数千年的时间才能降解”,从而对每个生物造成伤害。

“塑料是一种有毒污染物,会对许多不同的物种和环境造成广泛的破坏,因此必须找到解决方案以减少这种影响,”安德森说。

从今天起,生物塑料被用于许多不同的项目海洋应用医疗植入物制造业。从蔬菜,食品副产品或微生物生产的生物塑料在环境上比油基印刷材料更好。它们通常还用于制作包装,餐具,吸管甚至渔网之类的物品。

在使用诸如PLA的人造塑料时,可生物降解性是一个优势,但是印刷零件可能需要数年才能分解:

“这使它成为需要高生物降解率的产品的不受欢迎材料,”安德森说。

PHA并不是众所周知的整体,尤其是对于新手用户而言。这种材料的生物降解速度更快,但价格更高,对消费者而言还不那么容易,安德森指出,大规模使用通常具有挑战性。与其他生物塑料相比,PHA还具有缺点,强度较低,柔韧性较低且熔融性能较差。但是,将其添加到其他材料(例如PLA)中可能会有所帮助。

“还有其他类似的PHA共混物也被设计用于相似的目的,也显示出了巨大的商业应用潜力,但还需要对不同的PHA共混物进行更多的研究,以扩大这种潜力,” Anderson说。

基于藻类的生物聚合物虽然仍被认为是一种新颖的材料,但它们就像PHA一样,因为它们是天然产生的并且易于生物降解。除3D打印材料外,藻类塑料还用于制作薄膜,餐具和塑料袋。

“藻类塑料只是为减少塑料污染而开发和研究的许多新型生物塑料之一。这些产品开始更频繁地投放市场,如果大规模用于替代油基塑料,将有助于最大程度地减少塑料污染。”

尽管如此,由于可访问性,可负担性,生产效率和可生物降解性的相似性,PLA在3D打印行业中仍然是最受欢迎的:

“如果将PLA材料丢弃到垃圾填埋场或丢弃到环境中,它们将需要几年的时间才能降解,从而造成像普通塑料一样的污染,” Anderson说。

“这具有欺骗性,因为公司声称PLA可以在约40-90天之内降解,但是如果材料不在受控的实验室环境中,则情况并非如此(PLA,2019年)。聚乳酸只能在特定的工业堆肥条件下有效降解,温度需要在55-70度或以上。”

使用PHA和PLA来创建复合材料以提高强度和生物降解性可能是一个很好的解决方案,使用户两全其美。

“虽然每种生物塑料都有其自身的负面特性,但它们可以按不同比例混合在一起,以形成具有每种有益特性的理想新型塑料,”安德森总结道。

这些新的混合物可用于从食品包装到3D打印长丝的广泛应用。生物塑料不能完全解决塑料废物危机,但它们可以限制塑料使用对未来造成的污染,并有助于减少人类造成的破坏。”

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[来源/图片:‘工程可生物降解的PHA混合物’]










例如,PLA / PHA灯丝(colorFabb的天蓝色PLA / PHA)气候破坏:PHA的承诺?)


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