PA6
Walcówka PA6 to półkrystaliczny polimer termoplastyczny, który jest jednym z najczęściej stosowanych nylonów na świecie. Temperatura topnienia PA6 wynosi 220 stopni, co można przetwarzać różnymi tradycyjnymi procesami, a ze względu na dobrą wydajność i stosunek kosztów jest szeroko stosowany w różnych dziedzinach. W ostatnich latach stopniowo zdobywa popularność w dziedzinie druku 3D. W porównaniu ze standardowymi tworzywami sztucznymi, takimi jak PLA czy ABS, PA6 jest materiałem trudniejszym do druku 3D. Jego zakres temperatur pracy to 250-270 st. C, dlatego konieczne jest zapewnienie odpowiednich warunków pracy, aby się nie kurczył.
PA6 powstaje w wyniku polimeryzacji z otwarciem pierścienia, która jest jedną z dróg syntezy wielu polimerów. To sprawia, że jest to szczególny przypadek porównania między kondensacją (cała cząsteczka monomeru staje się częścią polimeru) a addycją (cząsteczka monomeru traci część, gdy staje się częścią polimeru). Analizując wpływ poliamidu 6 na środowisko i rozwijając się w kierunku bardziej zrównoważonych materiałów, należy wziąć pod uwagę dwa ważne aspekty. Po pierwsze, proces produkcyjny wykorzystany do uzyskania materiału, a następnie surowce zaangażowane w proces konwersji; Oba określą ślad węglowy tego poliamidu.
PA11 i PA12
W chemii PA11 i PA12 są bardzo podobne, różnią się tylko jednym atomem węgla w łańcuchu głównym. Jednak atom ten ma ogromny wpływ na sposób organizacji polimeru. PA11 jest półkrystalicznym biopolimerem, czyli jest produkowany z surowców odnawialnych pochodzenia roślinnego, głównie oleju rycynowego. Znajduje zastosowanie głównie tam, gdzie wymagana jest dobra odporność chemiczna, elastyczność, niska przepuszczalność i stabilność wymiarowa.
PA12 jest drobnym syntetycznym proszkiem, który generalnie ekstrahuje się z ropy naftowej. Jego podstawowe właściwości wynikają z budowy chemicznej samego poliamidu oraz dodatków lub włókien dodanych do składników. Jego najważniejsze cechy to wysoka odporność na czynniki chemiczne, warunki środowiskowe i uderzenia, niska nasiąkliwość, wysoka przetwarzalność, wreszcie dobra odporność na ścieranie i poślizg. W swoich głównych zastosowaniach tworzywo to jest wykorzystywane w zaawansowanych gałęziach przemysłu, takich jak motoryzacja czy lotnictwo.
W trosce o ochronę środowiska firma fisap S3 opracowała nylon biologiczny PA11 HP na bazie materiałów biologicznych. „Nasz PA11 HP jest produkowany w 100% w oparciu o odnawialne zasoby biomasy. Z rącznika ekstrahujemy nasiona rącznika, a następnie przetwarzamy je na olej. Następnie olej jest przekształcany w monomer (kwas 11-aminoundekanowy) i ostatecznie polimeryzowany w PA11 HP. być stosowany jako substytut PA11 i PA12”. Nuno Neves, dyrektor ds. projektowania, powiedział.
Na pierwszy rzut oka nylon biologiczny jest bardziej przyjazny dla środowiska niż nylon na bazie ropy naftowej, ale Nevis powiedział: „aby ustalić, czy nylon biologiczny jest bardziej korzystny dla środowiska niż nylon tradycyjny, musimy wziąć pod uwagę kilka czynników w całym cyklu życia tych dwóch rodzaje nylonu, w tym produkcja, emisje gazów cieplarnianych i możliwości recyklingu. Po rygorystycznych testach możemy wyciągnąć wnioski, zamiast swobodnie nosić sztandar ochrony środowiska.
Podobnie jak inne syntetyczne tworzywa sztuczne, nylon nie jest materiałem, który może ulec degradacji w środowisku. Dlatego najlepszym sposobem radzenia sobie z tworzywami sztucznymi jest ich recykling i przetwarzanie. Jednak obecnie wiele miast nie ma sprzętu do radzenia sobie z biotworzywami, takimi jak PA11, co utrudnia obecnie recykling biotworzyw. Biorąc pod uwagę, że biotworzywa mogą ulegać degradacji, większość z nich ostatecznie trafia na składowiska i wytwarza metan. Ten gaz cieplarniany jest 23 razy silniejszy niż dwutlenek węgla, co spowoduje większe zubożenie warstwy ozonowej niż tradycyjne tworzywa sztuczne.
W dziedzinie druku 3D druk 3D SLS ma kluczową zaletę. Nie ma potrzeby dodatkowego wsparcia podczas drukowania. Proszek wokół części może odgrywać rolę pomocniczą, a do 70 procent niespiekanego proszku można ponownie wykorzystać do przyszłego drukowania. Oszczędza więcej materiałów niż proces FDM.
Oczywiste jest, że wszystkie materiały użyte do produkcji będą miały pewien wpływ na środowisko, czy to poprzez emisję gazów, czy możliwość recyklingu komponentów. Na dłuższą metę nylon na bazie biologicznej będzie bardziej przyjazny dla środowiska niż nylon na bazie ropy naftowej.