Как делают самый экологичный пластик для 3D печати из кукурузы

Автор: Игорь Вильховский. Дата публикации: 25 мая 2021. Категория: Новости.

Наши обучающиеся привыкли к разнообразию пластика для 3D печати. На уроках в Хайтек цехе мы печатаем различными видами филамента. Это и ABS, и Rubber, и Nylon, и PETG.

Помимо всех этих пластиков, у нас есть филамент, который является самым экологичным. Он полностью разлагается в природе всего за 2 года, в то время как обычному пластику на это может понадобиться до 1000 лет. Он не токсичен. Его можно использовать в качестве посуды и упаковки для продуктов. И этот замечательный пластик называется PLA, или полилактид.

Структурная единица этого пластика – молочная кислота. Сырьем для его получения служит кукурузный и картофельный крахмал, сахарный тростник или соевый белок. Именно из-за такого пищевого происхождения, этот пластик является таким экологичным. К этому можно добавить и то, что данное сырье является возобновляемым ресурсом, а значит производство PLA пластика практически не наносит никакого вреда нашей планете.

Чтобы получить пластик из кукурузы, нужно сначала добыть крахмал их кукурузных зёрен. Их погружают в диоксид серы и горячую воду, а затем всё это отправляют в центрифугу. Там компоненты смеси распадаются на крахмал и кукурузное масло. Остается отделить крахмал от масла и можно начинать производство пластика.

Крахмал представляет собой длинные цепочки углеродных молекул, которые очень похожи на углеродные цепочки в пластиках. Теперь достаточно добавить в крахмал лимонную кислоту, чтобы началось формирование длинноцепных полимеров (больших молекул, состоящих из маленьких участков). Эти полимеры и становятся «кирпичиками» пластика.

После всех этих процедур, сырье превращают в гранулы, которые поступают на завод по производству филаментов для 3D печати. Из тонны таких гранул получается 900 кг готового материала.

Так как сырье имеет натуральное происхождение, оно побаивается сета и влаги, поэтому оно хранится в фольгированной упаковке, и в контейнере всегда присутствует силикагель, который забирает влагу.

Гранулы, с помощью пылесоса засыпают в сушильную камеру. Во время сушки, вокруг камеры витают ароматы как в кондитерской (всё это опять же из-за натурального происхождения сырья).

После сушки, в сырьё добавляют натуральный краситель и отправляют массу в нагревательную камеру. Там она нагревается и превращается в вязку массу. Вал проталкивает эту массу через выходное отверстие, размером 3 мм. На выходе эту массу тут же начинают тянуть в нить. При чём тяга рассчитана очень точно и в итоге толщина нити становится ровно 1.75 мм.

Дальше эту нить наматывают на огромную катушку, с которой, позже, филамент намотают на маленькие катушки для поставки к потребителям.

Вот так производится самый экологичный пластик для 3D печати.

В нашем технопарке, PLA пластик очень популярен. Детям легко поддаются настройки печати для этого пластика, а также, при печати PLA пластиком, не выделяются токсичные вещества и неприятные запахи. Печать этим пластиком приятна, доступна и проста!