PA尼龍、3D打印和可持續(xù)性的問題
發(fā)布于2023-05-17 15:30:20 點(diǎn)擊：0
與其他合成塑料一樣，尼龍不是一種可以被環(huán)境降解的材料。其他自然資源，如紙張、木材或玻璃就屬于這種情況，它們會(huì)隨著時(shí)間的推移被氧化和分解。因此，應(yīng)對復(fù)雜的塑料處理的最經(jīng)常的方法是回收。需要記住的一個(gè)方面是，生物塑料，如PA11，很難回收，因?yàn)榇蠖鄶?shù)城市都沒有這種類型的轉(zhuǎn)化所需的設(shè)施。它們中的許多最終被填埋，這導(dǎo)致它們釋放甲烷到大氣中，這種溫室氣體比二氧化碳強(qiáng)23倍，這將比傳統(tǒng)塑料造成更大的臭氧消耗。
本文主要關(guān)注尼龍材料所使用的兩種增材技術(shù)——FDM和SLS。在可持續(xù)性方面，尼龍SLS 3D打印有一個(gè)關(guān)鍵優(yōu)勢。打印過程中，部件會(huì)被未燒結(jié)的粉末包圍，這些粉末又會(huì)成為打印部件的支撐。在SLS技術(shù)中，高達(dá)70%的未燒結(jié)粉末可以被重新用于新一輪的打印。從可持續(xù)性和可回收性的角度來看，這比FDM方法更有優(yōu)勢，因?yàn)槿廴跀D出打印出來的支撐材料無法轉(zhuǎn)換為再利用。
事實(shí)上，3D打印行業(yè)的許多公司已經(jīng)在開發(fā)生物基環(huán)保材料的解決方案，以減少這種環(huán)境影響。
阿科瑪是業(yè)內(nèi)最著名的化學(xué)公司之一，擁有廣泛的增材制造材料應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，包括尼龍。該公司在蓖麻植物化學(xué)方面擁有獨(dú)特的專業(yè)知識和技能。從這個(gè)工廠可以開發(fā)出各種高性能的長鏈可生物降解聚酰胺，比如該公司的Rilsan聚酰胺11系列。
Stratasys公司最新推出的H350 3D打印機(jī)便率先采用了源自蓖麻油的High Yield PA11材料。
根據(jù)巴斯夫(BASF)的數(shù)據(jù)，印度是目前最大的蓖麻籽生產(chǎn)國，供應(yīng)量占世界總量的80%，即120萬噸。在氣候適宜的地區(qū)，蓖麻籽很容易生長。蓖麻籽的含油量在40%到60%之間，剩余部分通常被用作肥料。事實(shí)上，在合成材料被開發(fā)出之前，這種植物多年來都被用作發(fā)動(dòng)機(jī)潤滑油。蓖麻油是一種不可食用的植物油，因此不會(huì)給食品行業(yè)帶來競爭。由于其在化學(xué)上的多功能性，企業(yè)可以從蓖麻油中合成多種聚合物，例如環(huán)氧樹脂、聚酰胺和聚酯，PA11便是其中之一。巴斯夫、阿科瑪(Arkema)和Yayant Agro-Organics等材料公司以及國際NGO Solidaridad已采取多項(xiàng)措施來鼓勵(lì)印度生產(chǎn)可持續(xù)蓖麻籽。
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