白色污染”愈發(fā)嚴(yán)重，塑料耗材的未來(lái)又將如何發(fā)展？
來(lái)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?yàn)閮r(jià)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(lái)又將如何發(fā)展呢？
2021年2月28日，3D打印材料公司Polymaker強(qiáng)勢(shì)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(lái)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(guò)乳酸脫水縮合或者丙交酯開(kāi)環(huán)聚合而成的熱塑性聚酯。因?yàn)樯a(chǎn)原料的生物可降解特性，近年來(lái)備受矚目并逐漸成為3D打印中使用最廣泛的塑料長(zhǎng)絲材料。純PLA打印材料熔點(diǎn)在150℃以上，強(qiáng)度不錯(cuò)，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(huì)將PLA與其他材料混合來(lái)提高材料強(qiáng)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(jìn)一步提升材料的環(huán)保特性。經(jīng)測(cè)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(jìn)PolyTerra中的有機(jī)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(lái)隱藏打印層線，使打印部件表面看起來(lái)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(jī)型。打印溫度范圍在190－230℃，并且無(wú)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(cè)試人員還稱這種材料能夠使單噴頭打印機(jī)較以往打印出更多形狀和產(chǎn)品細(xì)節(jié)。
目前，Polymaker已經(jīng)通過(guò)第三方實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了ISO14855－1認(rèn)證的可堆肥性測(cè)試。測(cè)試結(jié)果證明，PolyTerra的降解速度快于同類(lèi)材料。在測(cè)試環(huán)境下45天后，降解率達(dá)到了93．6％。為了進(jìn)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(shí)提供線上產(chǎn)品信息表，以減少紙張的浪費(fèi)。
官網(wǎng)顯示，PolyTerra的建議零售價(jià)為19．99美元。同時(shí)，Polymaker還與全球造林的非營(yíng)利組織One Tree Planted合作，致力于減少PolyTerra的產(chǎn)品制造和運(yùn)輸過(guò)程中產(chǎn)生的碳。另外，Polymaker承諾會(huì)為每個(gè)被購(gòu)買(mǎi)的線軸植一棵樹(shù)。當(dāng)樹(shù)木成熟時(shí)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(gè)PolyTerra線軸時(shí)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(lái)了新的技術(shù)革命，而新興環(huán)保可降解塑料又可以反過(guò)來(lái)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(lèi)每天的生活生產(chǎn)都依賴著塑料制品。然而過(guò)多的生產(chǎn)、消費(fèi)，甚至是浪費(fèi)行為造成了 “白色污染” 。山川、湖泊、地下水中都曾被報(bào)道檢測(cè)出塑料纖維成分。改進(jìn)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(wèn)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(kāi)了整個(gè)3D材料技術(shù)與大自然之間溝通的大門(mén)。相信這也將會(huì)是未來(lái)材料技術(shù)的一大重要發(fā)展方向。
此外，對(duì)于制造這一材料的開(kāi)發(fā)商——Polymaker來(lái)說(shuō)，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(kāi)發(fā)無(wú)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(huì)產(chǎn)生多余的織物，因此無(wú)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(guò)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(jì)問(wèn)題。這些新材料部分由再生塑料制成，要么含有高達(dá)20％的二氧化碳，成功利用了潛在的環(huán)境便利。
從過(guò)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(lái)科學(xué)、技術(shù)與商業(yè)焦點(diǎn)。此次PolyTerra的問(wèn)世勢(shì)必誘發(fā)行業(yè)和大眾對(duì)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(lèi)企業(yè)未來(lái)在研發(fā)與商業(yè)的發(fā)展值得期待。
