PA6
La vergella PA6 è un polimero termoplastico semicristallino, che è uno dei nylon più utilizzati al mondo. Il punto di fusione di PA6 è di 220 gradi, che può essere elaborato con una varietà di processi tradizionali e, grazie alle sue buone prestazioni e al rapporto costo, è ampiamente utilizzato in vari campi. Negli ultimi anni è diventato gradualmente popolare nel campo della stampa 3D. Rispetto alle plastiche standard come PLA o ABS, PA6 è un materiale più difficile per la stampa 3D. Il suo intervallo di temperatura di lavoro è di 250-270 gradi C, quindi è necessario garantire un ambiente di lavoro adatto in modo che non si restringa.
Il PA6 è formato dalla polimerizzazione con apertura dell'anello, che è una delle vie sintetiche di molti polimeri. Questo lo rende un caso speciale di confronto tra condensazione (l'intera molecola di monomero diventa parte del polimero) e addizione (la molecola di monomero perde parte quando diventa parte del polimero). Quando si analizza l'impatto ambientale della poliammide 6 e si passa a materiali più sostenibili, è necessario considerare due aspetti importanti. In primo luogo, il processo produttivo utilizzato per ottenere il materiale, seguito dalle materie prime coinvolte nel processo di trasformazione; Entrambi determineranno l'impronta di carbonio di questa poliammide.
PA11 e PA12
In chimica, PA11 e PA12 sono molto simili, differiscono solo per un atomo di carbonio nella catena principale. Tuttavia, questo atomo fa un'enorme differenza nel modo in cui è organizzato il polimero. Il PA11 è un polimero semicristallino a base biologica, cioè prodotto da materie prime rinnovabili da derivati vegetali, principalmente olio di ricino. Viene utilizzato principalmente dove sono richieste buona resistenza chimica, flessibilità, bassa permeabilità e stabilità dimensionale.
PA12 è una polvere sintetica fine, generalmente estratta dal petrolio. Le sue caratteristiche fondamentali sono date dalla struttura chimica della poliammide stessa e dagli additivi o fibre aggiunti agli ingredienti. Le sue caratteristiche più importanti sono l'elevata resistenza agli agenti chimici, alle condizioni ambientali e agli urti, il basso assorbimento d'acqua, l'elevata lavorabilità, ed infine una buona resistenza all'usura e allo scorrimento. Nelle sue applicazioni principali, questa plastica viene utilizzata nelle industrie avanzate, come quella automobilistica o aeronautica.
Al fine di realizzare la protezione ambientale, la società fisap S3 ha sviluppato il nylon biologico PA11 HP basato su materiali biologici. "Il nostro PA11 HP è prodotto sulla base di risorse di biomassa rinnovabili al 100%. Estraiamo i semi di ricino dalle piante di ricino e poi li trasformiamo in olio. Quindi, l'olio viene convertito in monomero (acido 11 amminoundecanoico) e infine polimerizzato in PA11 HP. Può essere utilizzato come sostituto di PA11 e PA12." Nuno Neves, direttore del design, ha detto.
A prima vista, il nylon biologico è più ecologico del nylon a base di petrolio, ma Nevis ha affermato: "per determinare se il nylon biologico è più vantaggioso per l'ambiente rispetto al nylon tradizionale, dobbiamo considerare diversi fattori nell'intero ciclo di vita dei due tipi di nylon, compresa la produzione, le emissioni di gas serra e le opportunità di riciclaggio. Dopo severi test, possiamo trarre una conclusione, piuttosto che portare casualmente la bandiera della protezione ambientale ".
Come altre plastiche sintetiche, il nylon non è un materiale che può essere degradato dall'ambiente. Pertanto, il modo migliore per gestire la plastica è riciclarla e trasformarla. Tuttavia, al momento, molte città non dispongono di attrezzature per trattare le bioplastiche, come la PA11, il che rende attualmente difficile il riciclaggio delle bioplastiche. Considerando che le bioplastiche possono degradarsi, la maggior parte delle bioplastiche viene infine messa in discarica e produce metano. Questo gas serra è 23 volte più forte dell'anidride carbonica, il che causerà un maggiore impoverimento dell'ozono rispetto alla plastica tradizionale.
Nel campo della stampa 3D, la stampa 3D SLS ha un vantaggio fondamentale. Non è necessario alcun supporto aggiuntivo durante la stampa. La polvere attorno alle parti può svolgere un ruolo di supporto e fino al 70 percento della polvere non sinterizzata può essere riutilizzata per stampe future. Risparmia più materiali rispetto al processo FDM.
È ovvio che tutti i materiali utilizzati nella produzione avranno un certo impatto sull'ambiente, attraverso l'emissione di gas o la riciclabilità dei componenti. A lungo termine, il nylon a base biologica sarà più rispettoso dell'ambiente del nylon a base di petrolio.