PA6
PA6-walsdraad is een semi-kristallijn thermoplastisch polymeer, een van de meest gebruikte nylon ter wereld. Het smeltpunt van PA6 is 220 graden, dat kan worden verwerkt door een verscheidenheid aan traditionele processen, en vanwege de goede prestaties en kostenverhouding wordt het veel gebruikt op verschillende gebieden. De laatste jaren is het stilaan populair geworden op het gebied van 3D-printen. Vergeleken met standaard kunststoffen zoals PLA of ABS, is PA6 een moeilijker materiaal voor 3D-printen. Het werktemperatuurbereik is 250-270 graden C, dus het is noodzakelijk om te zorgen voor een geschikte werkomgeving zodat het niet krimpt.
PA6 wordt gevormd door ringopeningspolymerisatie, een van de synthetische routes van veel polymeren. Dit maakt het een speciaal geval van vergelijking tussen condensatie (het hele monomeermolecuul wordt onderdeel van het polymeer) en additie (het monomeermolecuul verliest een deel wanneer het onderdeel wordt van het polymeer). Bij het analyseren van de milieu-impact van polyamide 6 en het ontwikkelen naar duurzamere materialen, moeten twee belangrijke aspecten in overweging worden genomen. Ten eerste het productieproces dat is gebruikt om het materiaal te verkrijgen, gevolgd door de grondstoffen die betrokken zijn bij het conversieproces; Beide zullen de ecologische voetafdruk van dit polyamide bepalen.
PA11 en PA12
In de chemie lijken PA11 en PA12 erg op elkaar, ze verschillen slechts één koolstofatoom in de hoofdketen. Dit atoom maakt echter een enorm verschil in de manier waarop het polymeer is georganiseerd. PA11 is een semi-kristallijn biobased polymeer, dat wil zeggen dat het wordt geproduceerd uit hernieuwbare grondstoffen uit plantaardige derivaten, voornamelijk ricinusolie. Het wordt voornamelijk gebruikt waar een goede chemische weerstand, flexibiliteit, lage doorlaatbaarheid en maatvastheid vereist zijn.
PA12 is een fijn synthetisch poeder, dat over het algemeen wordt gewonnen uit aardolie. De basiskenmerken worden bepaald door de chemische structuur van polyamide zelf en de additieven of vezels die aan de ingrediënten worden toegevoegd. De belangrijkste kenmerken zijn een hoge weerstand tegen chemische middelen, omgevingsomstandigheden en impact, lage wateropname, hoge verwerkbaarheid en tot slot een goede slijtvastheid en glijweerstand. In zijn belangrijkste toepassingen wordt dit plastic gebruikt in geavanceerde industrieën, zoals de auto- of luchtvaartsector.
Om milieubescherming te realiseren, ontwikkelde fisap S3 company biologisch nylon PA11 HP op basis van biologische materialen. "Onze PA11 HP wordt geproduceerd op basis van 100 procent hernieuwbare biomassabronnen. We halen ricinuszaden uit ricinusplanten en zetten ze vervolgens om in olie. Vervolgens wordt de olie omgezet in monomeer (11 aminoundecaanzuur) en uiteindelijk gepolymeriseerd tot PA11 HP. Het kan worden gebruikt als vervanging voor PA11 en PA12." Nuno Neves, ontwerpdirecteur, zei.
Op het eerste gezicht is biologisch nylon milieuvriendelijker dan nylon op petroleumbasis, maar Nevis zei: "om te bepalen of biologisch nylon gunstiger is voor het milieu dan traditioneel nylon, moeten we rekening houden met verschillende factoren in de hele levenscyclus van de twee soorten nylon, inclusief productie, uitstoot van broeikasgassen en recyclingmogelijkheden. Na strikte tests kunnen we een conclusie trekken, in plaats van nonchalant de vlag van milieubescherming te dragen."
Net als andere synthetische kunststoffen is nylon geen materiaal dat kan worden afgebroken door het milieu. Daarom is de beste manier om met plastic om te gaan, het te recyclen en om te zetten. Op dit moment hebben veel steden echter geen apparatuur om bioplastics, zoals PA11, te verwerken, waardoor het momenteel moeilijk is om bioplastics te recyclen. Aangezien bioplastics kunnen worden afgebroken, worden de meeste bioplastics uiteindelijk gestort en produceren ze methaan. Dit broeikasgas is 23 keer sterker dan koolstofdioxide, wat een grotere aantasting van de ozonlaag veroorzaakt dan traditionele kunststoffen.
Op het gebied van 3D-printen heeft SLS 3D-printen een belangrijk voordeel. Extra ondersteuning bij het printen is niet nodig. Het poeder rond de onderdelen kan een ondersteunende rol spelen en tot 70 procent van het ongesinterde poeder kan worden hergebruikt voor toekomstig printen. Het bespaart meer materialen dan het FDM-proces.
Het is duidelijk dat alle materialen die bij de productie worden gebruikt, enige invloed hebben op het milieu, hetzij door de uitstoot van gassen of door de recycleerbaarheid van componenten. Op de lange termijn zal biobased nylon milieuvriendelijker zijn dan nylon op petroleumbasis.