در حال نمایش 2 نتیجه

خرید فیلامنت PLA


قیمت فیلامنت PLA

فیلامنت پی ال ای

پلی لاکتیک اسید، معروف به فیلامنت PLA، یک رشته ترموپلاستیک محبوب و از پرکاربردترین متریالهای چاپگر سه بعدی است. چاپ سه بعدی با PLA به دلیل سهولت استفاده و قیمت مناسب معروف است.
PLA همچنین یک پلاستیک سازگار با محیط زیست در نظر گرفته می شود، به این معنی که پلاستیکی است که از بخش زیادی از آن از مواد تجدید پذیر گیاهی مثلا ذرت ساخته شده است و در شرایط خاصی میتواند زیست تخریب پذیر باشد.

بیایید درباره ساختار فیلامنت پی اِل اِی توضیح دهیم تا بهتر متوجه شوید:

فیلامنت پی اِل اِی، یک ترموپلاستیک زیستی در نظر گرفته می شود زیرا با موادی از محصولات زیست توده تجدید پذیر تولید می گردد. گفتیم که از واحدهای اسید لاکتیک تشکیل شده است، پس ترکیب شیمیایی آن اسیدهای آلی کوچک بوده و مشابه بسیاری از غذاهایی است که روزانه با آن ها مواجه میشویم؛ مانند خمیر ترش، ماست، سس سویا و البته ذرت. در واقع از منظر تئوریک، هر چیزی که دارای گلوکز باشد می تواند به مولکول های اسید لاکتیک تبدیل شود. این واحدهای اسید لاکتیک پایه پلاستیک PLA هستند و خواص مکانیکی ضعیف و خواص مفید چاپ PLA را به حساب می‌آورند. بعنوان مثال، اسید لاکتیک موجود در PLA بلورینِگی پایینی دارد که باعث می شود دمای انتقال شیشه ای پایینی داشته باشد. این دمای انتقال شیشه ای پایین، در میان عوامل دیگر، چاپ قطعات PLA را عالی می کند، به همین دلیل است که چاپ سه بعدی PLA برای افراد مبتدی آسان است. با این حال در نظر داشته باشید که قطعات پرینتی با PLA کمی شکننده و ضعیف هستند. قطعات ساخته شده با این متریال در برابر نور خورشید، گرمای اتاق بسته یا درون کابین خودرو در فصل گرم سال، ذوب و بد شکل خواهند شد. بنابراین پس از پرینت از مواجه شدن قطعه با این تنشها اجتناب کنید یا قطعه را با مواد پوششی مناسب مقاوم نمایید.

آیا PLA واقعاً زیست‌تجزیه‌پذیر است؟

گفته می شود که محبوب ترین متریال چاپ سه بعدی یعنی PLA، در محیط زیست تجزیه می شود. در ادامه می‌ خوانید که PLA چگونه ساخته می شود و واقعا بطور کامل، قابلیت تجزیه پذیری دارد یا خیر!

پلی لاکتیک اسید، معروف به پی اِل اِی، ماده ای ترموپلاستیک و پرکاربردترین متریال برای پرینت3بعدی است. فیلامنت PLA به دلیل سهولت استفاده، نیاز به دمای اکستروژن نسبتاً پایین در حدود 180 درجۀ سانتیگراد و عدم نیاز به بستر حرارتی معروف است.

از PLA بعنوان یک پلاستیک زیستی نام برده می شود، یعنی این پلاستیک از مواد تجزیه پذیر ساخته شده است و باید زیست‌تجزیه‌پذیر باشد. در حالی که نحوۀ ساخت PLA به طور قطع منحصر به فرد است، تجزیۀ زیستی آن موضوعی مورد مناقشه است. در این مطلب، ساختار PLA، فرایند تولید، تجزیۀ زیستی، پیامدهای زیست محیطی و موارد دیگر را بررسی خواهیم کرد.

سایر متریال های رایج پرینت سه بعدی، مانند PETG (نسخۀ مشتق شده از پلاستیک زیستی PET) و ABS (پلاستیک مبتنی بر نفت)، استحکام بالاتری دارند اما چاپ آنها دشوارتر است؛ به این دلیل که آنها از مولکول هایی نظیر اسید لاکتیک تشکیل نشده اند و عموماً بلورینگی بالاتری دارند. این تبلور بالاتر منجر به افزایش دمای انتقال شیشه ای می شود و چاپ آنها را مستحکم تر اما دشوار می کند.

افزودنی های شیمیایی فیلامنت پی ال اِی

فیلامنت های PLA حاوی اجزا و مواد شیمیایی دیگری هستند که بعنوان مواد افزودنی شناخته می شوند. این افزودنیها خلوص PLA را تضعیف می کنند اما در عوض متریال را برای چاپ سه بعدی یا اهداف دیگر مناسب تر می سازند.

از افزودنی های مختلفی در صنعت تولید پلاستیک استفاده می شود که هر کدام ترکیب و هدف منحصر به فردی دارند. سازندگان پلاستیک معمولاً ترکیبات متفاوتی از افزودنیها را به متریالهای پایه مانند PLA اضافه می کنند. این ترکیبات به دلیل خواص متنوعی که دارند روی عملکرد چاپ و رنگ تأثیر می گذارند. (PLA بطور طبیعی شفاف و شیری است).

برای نمونه، بیشتر فیلامنتهای PLA Plus قویتر از فیلامنت های PLA معمولی هستند و سازندگان با استفاده از افزودنیها مقاومت در مقابل ضربۀ متریال را افزایش می دهند. این نوع افزودنی ها به طور خاص برای کاهش شکنندگی پلاستیک و مقاومت بیشتر در برابر ضربه استفاده میشوند.

مراحل تولید فیلامنت PLA

هرچند پلاستیک PLA از موادی زیستی تشکیل شده است که می توانید در باغچۀ خانه تان پیدا کنید، فرایند تولید PLA مراحل زیادی دارد. یعنی تنها تولیدکنندگان حرفه ای قادر به ساخت آن هستند که به ماشین آلات گران قیمت دسترسی دارند.

در این بخش، فرایند تولید پلاستیک PLA، به ویژه فیلامنت PLA را بررسی خواهیم کرد.

  • استخراج و ساخت پی ال اِی

اولین گام تأمین مواد خام برای PLA است. همانطور که گفتیم، PLA از واحدهای اسید لاکتیک تشکیل شده است که می توانند از موجودات و گیاهان حاوی گلوکز گرفته شوند. ذرت یکی از رایج ترین گیاهانی است که از آن برای تولید اسید لاکتیک مورد نیاز برای ساخت فیلامنت PLA استفاده می شود، زیرا حاوی مقدار مناسبی گلوکز است.

برای استخراج اسیدهای لاکتیک از ذرت، گیاه تحت فرایندی به نام آسیابِ مرطوب قرار می گیرد که نشاسته را از ارگانیسم خارج می کند. سپس، نشاسته با مواد شیمیایی دیگر ترکیب شده و حرارت داده می شود تا دکستروز (معمولا با نام شکر شناخته می شود) از آن جدا شود. پس از آن، دکستروز برای دستیابی به مونومرهای اسید لاکتیک تخمیر می شود.

از اسید لاکتیک به واسطۀ دو فرایند خاص برای ساخت پلاستیک PLA استفاده می شود: پلیمریزاسیون و چگالش که مورد اول رایج تر است. این فرایندها با استفاده از مواد شیمیایی و گرما، مولکول های اسید لاکتیک را به هم متصل می کنند و در نهایت پلاستیک PLA را می سازند.

  • عوارض زیست محیطی پی اِل اِی

از لحاظ نظری، پلاستیک PLA یک پلاستیک زیستیِ تجدیدپذیر است زیرا از اسید لاکتیک گیاهان تجدیدپذیر ساخته می شود. با این حال، این گیاهان تنها نقطۀ شروع برای تولید پلاستیک PLA محسوب می شوند. در طول فرایند ساخت از بسیاری از مواد شیمیایی افزودنی نیز بهره برده می شود. بدین ترتیب، در حالی که می توان خود PLA را زیست‌تجزیه‌پذیر دانست، مواد افزودنی، مانند مادۀ افزایش مقاومت در برابر ضربه، میتوانند کمتر تجزیه پذیر باشند یا اصلا تجزیه پذیر نباشند.

مدت زمان لازم برای تجزیۀ یک ماده به بلورینگی آن بستگی دارد و این دو جنبه همبستگی مستقیمی با هم دارند. هر چه میزان بلورینگی ماده کمتر باشد، میکروارگانیسمهای مسئول تجزیه آسان تر می توانند مواد را از نظر شیمیایی تجزیه کنند. همانطور که اشاره کردیم، PLA در مقایسه با سایر پلاستیک ها، به ویژه پلاستیک های مبتنی بر نفت، بلورینگی بسیار پایینی دارد. با این حال، اگر مواد افزودنی با بلورینگی بالا را با آن ترکیب کنید، تجزیه پذیریِ زیستیِ محصول نهایی کمتر می شود و تجزیۀ آن زمان بیشتری می برد.

علاوه بر این، بسیاری فرایندهای مصنوعی و غیرطبیعی برای ساخت PLA وجود دارد، از جمله تخمیر، پلیمریزاسیون و چگالش و استفاده از مواد کمکی شیمیایی. این فرایندها می توانند از نظر شیمیایی بر تجزیه پذیری زیستی اجزای پلاستیک تأثیر بگذارند و آن را برای محیط زیست مخرب کنند. برای نمونه، پلیمریزاسیون باعث افزایش بلورینگی پلیمرها می شود و در نتیجه تجزیۀ مواد بیشتر طول می کشد.

در نهایت، اگرچه به نظر می رسد که PLA زیست‌تجزیه‌پذیر است (چون از گیاهان تولید شده) اما باید تجزیه پذیریِ سخت و طولانی سایر مواد و فرایندهای شیمیایی حین تولید را نیز در نظر بگیرید.

تجزیۀ زیستی PLA

حالا که می دانید PLA از چه چیزی ساخته می شود و از کجا می آید، وقت آن است که در مورد تجزیۀ زیستی آن صحبت کنیم. در این بخش، ما به عوامل مؤثر در تجزیۀ این متریال می پردازیم.

  • فرایند تجزیه PLA

برخلاف تصور رایج دربارۀ مواد تجزیه پذیر، تجزیۀ PLA در محیطی مانند خاک زمین یا محل دفن زباله دهها سال طول می کشد. در واقع، بیرون انداختن یک قطعۀ PLA تا سالها ترکیب پلاستیکی آن پایدار خواهد ماند. این مورد را یکی از کاربران یوتیوب به نام هابی هوردِر نشان داد:

youtube.com/watch?v=X_Gh-3PQhiE

او چند مدل 3DBenchy را به مدت دو سال در باغچه دفن کرد. پس از بازیابی، آزمایشها نشان داد که قطعات، گرچه کمی ضعیف شده بودند، اما هیچ نشانۀ فیزیکی روشنی از تجزیۀ زیستی نداشتند و هنوز اساساً 100 درصد دست نخورده بودند!

هرچند این یک آزمایش علمی دقیق نبود، اما ویدیو بخوبی واقعیت عدم تجزیه پذیری PLA را نشان می دهند: این متریال براحتی تجزیه نمی شود. در واقع، برخی منابع پا را فراتر گذاشته و مدعی شده اند که PLA تجزیه پذیر است اما به این دلیل که شرایط لازم برای تجزیۀ زیستی آن در محیط های طبیعی نادر است، زیست‌تجزیه‌پذیر محسوب نمی شود.

در نهایت، باید به یاد داشته باشید که PLA ماده ای پلاستیکی است و همۀ پلاستیک ها، از جمله پلاستیک های زیستی که از گیاهان تهیه می شوند، به راحتی قابل تجزیه نیستند. با این حال، راهی برای تسریع این امر وجود دارد: امکانات تخصصی و صنعتی.

نیازهای دشوار محیطی

اساساً تنها راه برای تجزیۀ زیستی PLA در محیطی کنترل شده و منحصر به فرد ممکن می شود. برای ایجاد این محیط دو شرط اصلی باید رعایت شود و اغلب به استفاده از تجهیزات و امکانات صنعتی نیاز پیدا می شود.

  • میکروب ها: اولین شرط وجود تعداد زیادی میکروارگانیسم است که می توانند PLA را از بین ببرند و در نتیجه پلاستیک را در سطح شیمیایی تجزیه کنند. این امر برای تمام تجزیه های زیستی ضروری است، اما برای اینکه تأثیرگذاری قدرتمندی روی PLA داشته باشد، به فراوانی میکروارگانیسم ها نیاز است، حتی بیشتر از آنچه معمولاً در خاک استاندارد و غنی از میکروب وجود دارد.
  • گرما: شرط دوم گرما است. دمای انتقال شیشه ای PLA حدود 60 درجۀ سانتیگراد است، یعنی در این دما بخشی از PLA شروع به نرم شدن کرده و فرایند ذوب آغاز می شود. PLA با گرم شدن تغییر شکل می دهد و هوا آزاد می کند، جای کمتری می گیرد و به میکروب ها اجازه می دهد تا به طور مؤثرتری پلاستیک را تجزیه کنند.

به یاد داشته باشید که ذوب مستقیم PLA به تجزیۀ آن کمکی نمی کند؛ این امر نیازمند فرایندهای بیولوژیکی و شیمیایی است. برای نمونه، میکروب ها فقط در دمای بالای 30 درجۀ سانتیگراد شروع به تجزیۀ PLA می کنند.

در نهایت، تجزیۀ زیستی قطعات PLA باید در محیطی مرطوب انجام شود. اخیراً یک پژوهش نشان داد که افزایش رطوبت منجر به افزایش سرعت هیدرولیز می شود، که همان تجزیۀ شیمیایی متریال است.

پس آیا PLA زیست‌تجزیه‌پذیر است؟ راستش نه. اگر قطعات PLA خود را به تأسیسات تجزیۀ صنعتی ارسال نکنید، احتمالاً قرن ها در کنار همتایان ABS و PETG خود دوام خواهند آورد.

  • پیامدها

در حالی که شواهد حاکی از زیست‌تجزیه‌پذیر بودن PLA است، در عمل چنین چیزی مشاهده نمی شود. در عین حال، میزان زیست‌تجزیه‌پذیری PLA تا حدی به دیدگاه شما بستگی دارد.

اگر PLA را با یک توت فرنگی مقایسه کنید، بی‌تردید بیوپلاستیک بدتر خواهد بود: میوه های طبیعی مانند توت فرنگی در کمتر از یک هفته تجزیه می شوند و به محیط باز می گردند. از سوی دیگر، زیست‌تجزیه‌پذیری PLA در مقایسه با پلاستیک‌های دیگر مانند ABS یا کیسه های پلاستیکی خوب به نظر می رسد.

پلاستیک های دیگر

اکثر پلاستیک های دیگر، از جمله ABS، مبتنی بر مواد نفتی هستند، یعنی از نفت ساخته شده اند. ABS و پلاستیک های مشابه، مثلاً کیسه های پلاستیکی، دست‌کم به صدها سال زمان نیاز دارند تا به طور طبیعی تجزیه شوند. از آنجا که این پلاستیک ها از مواد طبیعی ساخته نشده اند، تجزیۀ آنها برای میکروارگانیسم ها سخت تر است و حتی در صورت تجزیه همچنان به محیط زیست آسیب می رسانند. از این دیدگاه، شاید بتوان PLA را به عنوان گزینه ای سازگارتر با محیط زیست در زمینۀ چاپ سه بعدی در نظر گرفت.

  • پلاستیک PLA زیست‌تجزیه‌‌پذیر

هرچند PLA به طور طبیعی زیست‌تجزیه‌پذیر نیست، اما برخی محصولات مبتنی بر PLA قابلیت تجزیه پذیری زیستی یا دیگر ویژگی های مربوط به محیط زیست را ارائه می دهند. اگر می خواهید تأثیر پلاستیکی خود را بر طبیعت کاهش دهید، اما همچنان می خواهید از مزایای پلاستیک PLA بهره‌مند شوید، می توانید این مارک ها و محصولات را بررسی کنید.

یکی از گزینه های محبوب، افزودنیِ ویژۀ Earth Nurture است. این شرکت مدعی است که افزودنی مستربَچ آنها به واسطۀ تحریک میکروب ها به خوردن PLA ویژگی تجزیه پذیری زیستیِ PLA را بهبود می بخشد.

برخی محصولات دیگر نیز جنبه های سازگار با محیط زیست را ارائه می دهند، با وجود اینکه چندان زیست‌تجزیه‌پذیرتر نیستند. برای نمونه، می توانید ضایعات فیلامنت PLA را، که دور انداخته یا غیرقابل استفاده شده، تهیه کنید. برخی برندهای تولیدکنندۀ فیلامنت چاپ سه بعدی مانند Protopasta فیلامنت های معیوب خود، از جمله PLA، را با نرخی پایین تر می فروشند. به علاوه، با این کار از تبدیل شدن این پلاستیک به زباله جلوگیری می کنید.

  • بازیافت فیلامنت PLA

در نهایت، اگر هدف کاهش ردپای پلاستیک در طبیعت است، بازیافت PLA گزینه ای کارآمد محسوب می شود. بازیافت PLA را به چند روش می توان انجام داد، از جمله بازیافت پلاستیک بطور مستقیم یا خرید فیلامنتِ بازیافت شده.

PLA به راحتی مقوا قابل بازیافت نیست، اما وقتی فرایند بدرستی انجام شود، می توان آنرا بازیافت و دوباره استفاده کرد. PLA یک ترموپلاستیک است، در نتیجه می توانید آنرا ذوب کنید و برای مصارف دیگر به کار بگیرید. (بسیاری از پلاستیک ها را نمی توان با این روش بازیافت کرد، به ویژه ترموست ها، که پیوندهای شیمیایی برگشت ناپذیری را تشکیل می دهند).

دو راه برای بازیافت پلاستیک PLA، بویژه متریال چاپ شده، وجود دارد. نخستین مورد این است که PLA را به یک مرکز بازیافت ویژۀ این نوع پلاستیک ببرید. برای این کار باید مراکز تخصصی منطقۀ خود را جستجو کنید. این کار بهتر از انداختن ضایعات چاپهای ناموفق در سطل زباله است.

راه دوم برای بازیافت PLA این است که خودتان این کار را با استفاده از یک دستگاه بازیافت فیلامنت (اکسترودر فیلامنت) انجام دهید. با استفاده از دستگاه بازیافت می توانید ضایعات PLA خود را به قطعات کوچک و گلوله های خرد تبدیل کنید. سپس، این گلوله ها را در یک اکسترودر فیلامنت قرار دهید تا آنها را ذوب و خنک کند و در نهایت به فیلامنتی تبدیل شود که بعداً بتوانید از آن استفاده کنید (البته این فیلامنت کیفیت چاپ پایینی خواهد داشت).

مشتریان گرامی، شروع فعالیت در سال جدید ۱۴۰۳ از تاریخ ۱۴ فروردین میباشد. >>>> پشتیبانی >>> 25-98-196-0912

telegram

مشاوره خرید و پشتیبانی مشتریان

واتس اپ phone تماس تلفنی چت آنلاین چت آنلاین