如今,隨著各大企業(yè)對環(huán)保、降低碳排放的重視,越來越多的新材料研發(fā)開始追求綠色、環(huán)保特性。尤其是3D打印領(lǐng)域,現(xiàn)在的主流材料都無法實(shí)現(xiàn)更好的降解回收效果,研發(fā)更加綠色的復(fù)合材料勢在必行。近期,捷克3D打印長絲生產(chǎn)商Fillamentum推出了其首款100%可降解的3D打印長絲NonOilen,這種材料由聚乳酸(PLA)和多羥基丁酸酯(PHB)的混合物制成的,可提高韌性和耐熱性能。它可以實(shí)現(xiàn)100%的可降解,以遵守循環(huán)經(jīng)濟(jì)的原則。
以前改善塑料生物降解性的嘗試包括創(chuàng)建含氧生物塑料,其中標(biāo)準(zhǔn)聚合物通過添加在氧氣存在下會引起降解的物質(zhì)進(jìn)行改性。但是,這些含氧生物塑料無法在堆肥中充分降解,因?yàn)殡S著塑料的腐爛而產(chǎn)生的次生微塑料會對周圍環(huán)境(例如土壤或海洋)產(chǎn)生有害影響。
為了解決這個(gè)問題,F(xiàn)illamentum指出,除了尋找新的來源來替代化石資源來創(chuàng)建具有高價(jià)值用途和改善廢物處理的可生物降解聚合物外,還需要找到降解此類聚合物的新方法。
為此,公司最新的3D打印燈絲NonOilen與斯洛伐克布拉迪斯拉發(fā)斯洛伐克技術(shù)大學(xué)的Pavol Alexy教授的研究團(tuán)隊(duì)建立了長期合作關(guān)系。長絲是100%可生物降解的,其生產(chǎn)中使用的所有聚合物都是完全生物基的。
一旦物體達(dá)到使用壽命,就可以將其放入工業(yè)或家庭食物垃圾堆肥器中,其降解速度比標(biāo)準(zhǔn)PLA快三倍。NonOilen中的PHB充當(dāng)分解過程的引發(fā)劑,使細(xì)菌能夠更快地解聚和代謝聚合物?;蛘?,如果將其送回Fillamentum,則該材料將被回收并再使用幾次,同時(shí)保留其機(jī)械性能。
除了其可生物降解的特性外,由于其PHB含量,與標(biāo)準(zhǔn)PLA相比,NonOilen還具有改善的韌性,硬度和強(qiáng)度特性。
燈絲的主要優(yōu)點(diǎn)之一是3D打印后其耐高溫達(dá)110℃,這意味著無需退火。NonOilen易于印刷,據(jù)報(bào)道,可與標(biāo)準(zhǔn)PLA印刷相媲美,部件表面光滑,具有天然絲質(zhì)外觀,薄層印刷時(shí)可透明。
使用NonOilen印刷的物品具有長期的耐用性,對于食品接觸應(yīng)用而言是安全的。燈絲還可以用于生產(chǎn)3D打印的電氣組件和電子設(shè)備。