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3D打印 PLA材料究竟會不會被水分解？

已有人閱讀此文 - 2021-04-08 13:22 -

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在眾多3D打印線材中，PLA堪稱最環保，最安全。日前，在國外論壇Reddit上，一個關于PLA 3D打印線材的話題引發了熱烈討論：PLA是否能在水中降解?

幾天前，Reddit上一個ID為PuffThePed的網友在Reddit上發帖稱，2012年，他用白色PLA線材 3D打印了一個小玩意兒，為了給它上色，就將其泡在了一瓶水中，但是很快就把這件事忘得一干二凈。時間一下子到了2016年，他在清理實驗室的時候又發現了這個被泡在水里的PLA 3D打印件，結果發現，在水中泡了三年半之后，這個3D打印件仍然完好無損。

在此之后，又有一位ID為Bill Waters的網友介紹了自己親身經歷的相互矛盾的事例：同樣泡在魚缸里的PLA 3D打印模型，一年之后，一個發生了降解情況，而另外一個依然如故。

2015年3月，這位Bill Waters用PLA線材為他的魚缸3D打印了一個過濾器網，由于對首次打印的過濾網不太滿意，因此在用了1周之后就把它取了下來，又打印了一個，后一個一直用到現在。

如今Bill Waters貼出了這兩個3D打印魚缸過濾網(一個只用了一周，另外一個一直在用)一年之后的對比照片：

由上圖可見，右邊的那個只用了一周的PLA 3D打印過濾網只是稍微臟了點，沒什么變化;而左邊的那個已經明顯褪色，變得多孔而且發脆，上面的網格結構也開始破裂。

但是，大約在同一時間，Bill Waters還3D打印了一個過濾器的噴桿端蓋，同樣使用了PLA材料并在魚缸里泡了一年，結果可以看到一年之后它盡管有點臟，但是并沒有損壞。

Bill Waters認為，水中的微生物，而非水分本身可能是導致PLA材料降解的主要原因。因為顯而易見，與接近魚缸表面的端蓋相比，過濾網更容易與水中的微生物緊密接觸。不過他進一步提醒說，其它因素，比如溫度、光、生物活性，以及線材的配方、使用的顏料和添加劑等都可能會對PLA線材的降解產生影響。

除此之外，還有一位ID為blargscar的網友還給出了一個比較學術化的解釋，聽起來很有道理：

“PLA會吸收水分，這意味著水分子會在聚合物鏈之間擴散從而導致其體積膨脹。除此之外，純凈的水不會對PLA造成別的影響。而當深處于土壤中的某些化合物中時，PLA的聚合物鏈實際上會被分解成一段段的直至成為更小的四聚體。在這個尺度下，PLA會被環境中的微生物吃掉，從而導致堆肥。所以除非這些化學物質出現在PLA存在的環境中，水分除了會使PLA膨脹之外不會對其產生任何其它的影響，你只需使用干燥劑或者將其加熱到較低的溫度(< 50攝氏度)，就可以將水分去掉。”

以上這些言論都只是眾多網友的推測，事實究竟如何，現在也沒有準確的說法。

延伸閱讀

PLA材料

來源:意造3D

聚乳酸(PLA)是一種新型的生物降解材料，使用可再生的植物資源(如玉米)所提出的淀粉原料制成。聚乳酸的生產過程無污染，并且產品可以生物降解實現在自然界中的循環，因此是理想的綠色高分子材料。

聚乳酸適用于吹塑、熱塑等各種加工方法，加工方便，應用十分廣泛。性能及物理性能良好。相容性與可降解性良好。聚乳酸在醫藥領域應用也非常廣泛，如可生產一次性輸液用具、免拆型手術縫合線等，低分子聚乳酸作藥物緩釋包裝劑等。PLA材料可以廣泛地用來制造各種應用產品，擁有良好的光澤性和透明度，同時具有最良好的抗拉強度及延展度。

1.溫度：

PLA材料的打印溫度為180～200℃。盡管加熱板非必備品，但還是建議在60℃時使用這項配備。而ABS材料的打印溫度為210～240℃，加熱板的溫度為80℃以上。PLA的玻璃轉化溫度也是這種材料最大的缺點，僅有60℃左右(這具有科學上的價值)，因此用途有限不耐熱。

2.打印性能：

PLA幾乎與ABS完全相反，經常會堵塞熱端(尤其是全金屬制的熱端更是如此)。這是因為PLA熔化后容易附著和延展，使噴嘴堵塞的風險變大。

PLA材料幾乎不會收縮，即使是開放式的打印機，也能打印巨大的物體，不必擔心成品從板子上懸空、歪斜或破損。這種材料也適合實地在公共場所做3D打印。

3.強度：

雖然PLA也能打印出強度相當高的物體，卻比其他塑料稍微脆弱一點。要是掉落或撞到東西時，多半會產生缺口或破損，而不會彈回來。薄的地方容易在彎曲前折斷。但只要打印得當，每一層材料就會黏得相當牢固。

4.氣味：

PLA材料的氣味較為香甜，不像ABS材料那樣擁有刺鼻的不良氣味。

5.適用場景：

PLA為生物分解性塑料，適合制作盒子、禮物、模型和零件原型等等。

另外PLA材料還具有耐水性，在制作戶外使用的產品時也可以使用，例如精美的花盆或者鳥舍。PLA具有較低的熔體強度，打印模型更容易塑形，表面光澤性優異，色彩艷麗。