最新发现：回收后的PLA 3D打印材料还具备此前属性？

aau讯（编辑 卢晶）近日，研究员Resham Tamang向位于芬兰首都赫尔辛基的阿卡达应用科学大学提交了题为“关于可回收3D打印材料PLA的分析”的论文。为了寻求更好性能的3D打印材料，Tamang对再生材料的使用进行了调查研究。

Tamang表示，其将先前失败的PLA打印品研磨成颗粒以回收利用，并尝试在回收的PLA聚合物中使用添加剂，且研究了融合添加剂的PLA材料打印产品的机械结构和流变性能的变化。

“回收塑料意味着需要收集塑料废料将其重新加工成有用产品。回收塑料的目的是最大程度地减少塑料污染，并且减少生产新产品所需的大量原始自然资源。”Tamang说道。

“塑料废物遗弃在水中、海洋或垃圾填埋场中是非常危险的，因此各国一直在致力于塑料回收的研究。基于当前的技术，这些塑料很容易在低预算内模制成各种类型的形状。通常情况下，塑料回收有许多过程，例如收集，分类，切碎，洗涤，熔化和造粒。 ”

Tamang表示，聚合物受到污染对材料性能产生负面影响。混合聚合物也会产生“意想不到的行为”，因此正确执行此类过程且无任何污染至关重要。

由于PLA具有比其他3D打印材料更大的用途，因此它一直是研究员们研究的热门主题。例如，先前已经研究了通过混合其他材料（例如甲基丙烯酸甲酯（MMA）和丙烯酸丁酯（BA））来改善机械性能。

据了解，很多添加剂可用于制造，其中一些添加剂具有独特的功能，例如抗菌剂，不仅可以更好地保存材料，还可以在某些医疗应用中使用。玻璃纤维可以使材料强度和刚度提高40％。此外，研究人员还研究了其他可生物降解的添加剂，热稳定剂，光稳定剂和各种增强材料。

人们经常选择PLA（例如ABS之类的标准材料上），是因为它具有以下优点：

· 价格亲民

· 低熔点

· 易于使用

· 无气味

· 成品不翘曲

在这项研究中，Tamang分析了回收的PLA的变化，以及测试颗粒及其力学性能以及样品的降解情况。

这项研究使用的材料来自Arcada化学实验室和生产实验室：

· 单螺杆挤出机（KFM制造的Eco Ex型挤出机）

· 快速制粒机系列15

· 造粒机（KFM）

· 熔体流动指数仪（Noselab ATS SM）

· AVR3 G干燥机（Labotek）

· TestometricM350-5CT

· DSC 4000（珀金埃尔默）

· 分光光度计V-670（Jasco）

将历时两年回收的PLA零部件分成白色、黑色和红色三色组，进行测量并称重。然后将所有零件切碎以用于研究，所有样品均以相同方式进行测试。

应力应变测试表明：黑色和红色样品之间存在差异。与纯PLA相比，白色和黑色PLA样品被认为“轴承应力水平不佳”。随着玻璃化转变，结晶度和熔点的降低，热行为也略有改变。

Tamang说：“这些结果清楚地证明了3D零件的样品在一定时间后会在机械、热和化学方面发生降解。”

“白色样品的熔体流动值最低，并且在拉伸试验中的性能最低。在样品上进行的其他测试也显示了相似的结果，白色样品的机械性能很差。FTIR和DSC也显示出这些样品的降解。”

随着PLA等3D打印材料逐渐成为人们持续关注的热点，研究人员着手研究了复合材料的使用、填充图案和层厚对PLA的影响、打印医疗器械（如夹板）的潜力等。

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