白色污染”愈發(fā)嚴(yán)重，塑料耗材的未來又將如何發(fā)展？
來源：南極熊3D打印
在所有3D打印的材料中，PLA，ABS和PETG等塑料耗材因為價格便宜、生產(chǎn)線成熟，已經(jīng)成為主流的3D打印材料被廣泛推廣。但是，隨著全球不斷嚴(yán)重的“白色污染”，塑料耗材的未來又將如何發(fā)展呢？
2021年2月28日，3D打印材料公司Polymaker強勢推出一款新型基于PLA材質(zhì)的綠色環(huán)保耗材——PolyTerra，這款耗材有望在未來成為3D打印與自然和諧的重要紐帶。PLA英文全稱polylactic acid，中文名聚乳酸，是一種通過乳酸脫水縮合或者丙交酯開環(huán)聚合而成的熱塑性聚酯。因為生產(chǎn)原料的生物可降解特性，近年來備受矚目并逐漸成為3D打印中使用最廣泛的塑料長絲材料。純PLA打印材料熔點在150℃以上，強度不錯，但是與普通塑料材質(zhì)比更加脆一些，且柔韌性不足不耐沖擊。因此，材料制造商通常會將PLA與其他材料混合來提高材料強度，展現(xiàn)更優(yōu)越的打印效果。
PolyTerra是一種PLA的復(fù)合體系，Polymaker公司將數(shù)種生物材料巧妙結(jié)合，在不影響材料打印性能的前提下減少材料中塑料的含量，可進一步提升材料的環(huán)保特性。經(jīng)測試，PolyTerra比常規(guī)PLA具有更好的韌性，并與同公司生產(chǎn)的另一材料PolyMax有相似剛度。混合進PolyTerra中的有機元素還為3D打印部件提供啞光效果，目前已推出14種顏色，其中包括4種新的柔和顏色。這些顏色可以吸收打印部件上的光來隱藏打印層線，使打印部件表面看起來更加平滑。
在官方公布的視頻中，PolyTerra與普通PLA一樣，適用于所有3D相關(guān)機型。打印溫度范圍在190－230℃，并且無需使用工具即可輕松地從3D打印零件中移除支撐。這能夠使用戶快速清理結(jié)構(gòu)復(fù)雜的打印件。測試人員還稱這種材料能夠使單噴頭打印機較以往打印出更多形狀和產(chǎn)品細節(jié)。
目前，Polymaker已經(jīng)通過第三方實驗室進行了ISO14855－1認證的可堆肥性測試。測試結(jié)果證明，PolyTerra的降解速度快于同類材料。在測試環(huán)境下45天后，降解率達到了93．6％。為了進一步增加材料的環(huán)保性，PolyTerra采用可回收紙板卷軸與外包裝。同時提供線上產(chǎn)品信息表，以減少紙張的浪費。
官網(wǎng)顯示，PolyTerra的建議零售價為19．99美元。同時，Polymaker還與全球造林的非營利組織One Tree Planted合作，致力于減少PolyTerra的產(chǎn)品制造和運輸過程中產(chǎn)生的碳。另外，Polymaker承諾會為每個被購買的線軸植一棵樹。當(dāng)樹木成熟時每年能夠吸收大氣中22千克的二氧化碳，這足以抵消生產(chǎn)每個PolyTerra線軸時所需的4千克二氧化碳。
3D打印技術(shù)的誕生曾為塑料加工工藝帶來了新的技術(shù)革命，而新興環(huán)?？山到馑芰嫌挚梢苑催^來為塑料3D加工的可持續(xù)發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。當(dāng)今世界，人類每天的生活生產(chǎn)都依賴著塑料制品。然而過多的生產(chǎn)、消費，甚至是浪費行為造成了 “白色污染” 。山川、湖泊、地下水中都曾被報道檢測出塑料纖維成分。改進塑料工藝以及加工技術(shù)，生產(chǎn)并使用更多的環(huán)保材料是解決這一問題的唯一辦法。PolyTerra的意義不僅僅在于其作為3D打印耗材上的高性能，還在于打開了整個3D材料技術(shù)與大自然之間溝通的大門。相信這也將會是未來材料技術(shù)的一大重要發(fā)展方向。
此外，對于制造這一材料的開發(fā)商——Polymaker來說，此次發(fā)布的新材料并不是這家公司在環(huán)保材料的生產(chǎn)與研發(fā)上的初次試水。在2020年，Polymaker就曾與高性能聚合物制造商科思創(chuàng)（Covestro）合作開發(fā)無廢料3D編織物，并創(chuàng)造了一種相比于傳統(tǒng)編織更加環(huán)保的替代方法。該方法不會產(chǎn)生多余的織物，因此無需裁剪和丟棄。同年，在FormnextConnect虛擬貿(mào)易展上，科思創(chuàng)還曾推出過一種新的、更具有可持續(xù)性的3D打印材料系列，旨在解決產(chǎn)品的循環(huán)經(jīng)濟問題。這些新材料部分由再生塑料制成，要么含有高達20％的二氧化碳，成功利用了潛在的環(huán)境便利。
從過去十年到現(xiàn)在，環(huán)保材料已然逐漸成為材料科技的一大主要發(fā)展方向，成為了未來科學(xué)、技術(shù)與商業(yè)焦點。此次PolyTerra的問世勢必誘發(fā)行業(yè)和大眾對于可持續(xù)3D打印材料的關(guān)注與投入，諸如Polymaker、科思創(chuàng)這類企業(yè)未來在研發(fā)與商業(yè)的發(fā)展值得期待。
