3D打印新材料之植物塑料分析检测

        据悉，3D打印机制造商正专注于开发新的3D打印材料，以满足高强度的建模要求，提升表面光洁度。鉴于植物塑料的特殊功能，制造商们把目光纷纷投向了这一领域。

　　随着3D打印技术的不断增长，3D打印材料市场的需求不断增加以及塑料、陶瓷、金属、LayWood、蜡材料技术的不断提升，全球3D打印材料市场有望在2020年达到14亿美金的市场容量，重量达20亿公斤。

　　据了解，在广泛使用的3D打印材料分析检测方面，塑料在全球3D打印材料市场占有率最大的份额，对电子产品和消费品的需求不断增加，预计将进一步推动塑料作为3D打印材料的需求。

　　“大部分石油塑料制品的成份主要是聚乙烯或聚苯乙烯，如果直接焚烧石油塑料制品垃圾，燃烧过程会产生致癌气体，如果填埋，历经百年也很难降解，还会导致耕地板结，破坏生态平衡。植物塑料与环境亲和力强，目前存在制造成本高，和高温下易变形的不足，但是科学家认为植物塑料有望在未来5年内全面取代石油塑料。

　　并不是所有的生物塑料都可降解(PE，PET，PA，PTT则属于非生物降解)，也不是所有的石油塑料都不可降解(PBAT，PCL可生物降解)。即便如此，大量存在的是可降解的生物塑料包括PLA，PHA，PBS，淀粉共混物。”

　　国际层面上植物塑料已经成为3D打印一个受欢迎的选择，因为他们更容易加工且更环保，但由于其软化点的温度偏低，使得石油塑料仍得到广泛应用。然而，市场上更青睐得是植物塑料分析检测而不是石油塑料。Bioplastics与3Dom合作，开发了一种可生物降解的热塑性Biome3d，这种塑料是可降解得植物基塑料，用它打印出来的产品具有极高的表面光洁度，可以降低脆性使得产品的柔韧性更好并且不容易翘曲和开裂，具有更低的收缩率，没有气味。这进一步提供了植物塑料全面取代石油塑料的可能性。

　　3D打印技术研究人员正致力于整合各种所需的性能，下一代“智能”生物基塑料将显示塑料的一个或多个属性，在外部刺激如温度、压力、光、电场和磁场的改变环境下，发生形状或颜色的改变，或者能实现自愈。这些下一代智能塑料的智能功能，会带来一系列的新产品和应用。

　　一些未来的3D打印生物材料包括热铬聚乳酸、尼龙11、柔性聚乳酸或软聚乳酸、生物橡胶、稻草基以及竹基生物材料和laybrick。热铬聚乳酸长丝在温度变化下发生颜色变化；柔性聚乳酸或软聚乳酸和尼龙11具有高度的灵活性；稻草基以及竹基生物材料具低成本优势。这些不同的属性集将有助于3D打印材料市场获得更广泛的应用。

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【小科普】

所谓植物塑料是指由玉米或甘蔗等制造的聚乳酸塑料。现在使用植物塑料的实用化产品已有农业用的地膜和快餐盒等。

聚乳酸植物塑料在医学方面的应用优势尤为突出，也是目前应用得最为成功的领域。

第一是制作医用骨钉。因为降解产生的是二氧化碳和水，所以不会对人体产生不良后果。虽然，目前聚乳酸植物塑料骨钉的价格比不锈钢骨钉高出50%左右，但是多数患者为了避免两次手术的痛苦，还是选择聚乳酸植物塑料骨钉。

另一方面，将聚乳酸植物塑料制成人工脏器的骨架研究也在进行。例如有专家正在聚乳酸植物塑料肝骨架的整个表面上培养肝细胞，制造人造肝脏。用这种方法制造的人造肝脏移到体内，作为骨架部分的聚乳酸植物塑料在体内不久就会被分解吸收，最后留下了与骨架同样形状的肝脏。这是有效利用聚乳酸植物塑料生物分解性质的典范。