アセトンはPLAを溶解しますか？

多くの人がアセトンがPLAプラスチックを溶かすかどうか尋ねてきました。アセトンは、ビルドプレートから3D印刷された部品を取り除き、クリーンアップするための一般的な選択肢です。

アセトンがPLAを一定のレベルで溶解するのは事実です。ただし、PLA材料を溶解するために使用できる条件がいくつかあります。すべてのタイプのPLAフィラメントに対応する特定の溶剤はありませんが、他の溶剤を使用すると良好な結果を得ることができます。アセトンはPLAを完全に溶解するにはあまり良くありません。

ポリ乳酸（PLA）を溶かすことができますか？

はい、ポリ乳酸（PLA）は可溶性です。ポリ乳酸は、メチルエチルケトン、アセトン、酢酸エチル、テトラヒドロフラン、および/または苛性ソーダを使用して溶解できます。

一般に、これらの化学物質はすべてPLAと反応します。ほとんどの物質は、多くの場合濃度に応じて、ポリマーを溶解します。

いつPLAを溶解する必要がありますか？

この質問に答える前に、ABSがアセトンに溶けることでどのように役立つかを見てみましょう。アセトン溶解によりABSプリントを滑らかにすることができます。 ABSはアセトン蒸気浴にかけることができます。プロセスに関しては、数分しかかからず、ほとんど労力を必要としません。

適切な溶剤に溶解したPLAを使用して、2つのPLAを結合したり、隙間や亀裂を埋めたり、部品を接合したりすることができます。これは、アセトンに溶解できるABSと同じ概念です。

PLAを溶解できることは、PLAの残留物で詰まったノズルを洗浄するときに役立ちます。冷却後にプリントベッドから残りのPLAをクリーニングするための鍵は、適切な溶剤を使用することです。

3D印刷でアセトンを多用しているため、この化学物質がPLAを溶解できるかどうかを調べる価値があります。この解決策が失敗した場合、他に試すことができる解決策はありますか？

PLAフィラメントは水に溶けますか？

溶剤を使用するよりも常に安全なオプションがあり、可能な限り水を選択することが重要です。水は溶媒であり、一般に「ユニバーサル溶媒」と呼ばれます。加水分解と呼ばれるプロセスで化合物と結合することができます。

ただし、いくつかの要因によっては、このプロセスにかかる時間を判断するのが困難になります。

PLAの水溶性により、PLAアプリケーションの重要な特性である生分解性材料になります。世界中で、3D印刷会社は、プラスチックの環境に優しい代替品として、生分解性ポリ乳酸フィラメントをますます使用しています。

しかし、これは最近、PLAが結局のところそれほど生物に優しいものではないかもしれないことを示唆する研究で主要な議論の源になっています。

理論的には、PLAは水に溶解できるはずです。ただし、PLAのようなポリマーを加水分解によってそのモノマーに分解することは、拡張されたプロセスです。あなたのほとんどは疑問に思っています：水が妥当な時間枠内にPLAを溶解することは可能ですか？

人々はすでにPLAでいくつかの水溶性実験を行っています。 2つのアプローチが特に興味深いものでした：

• あるユーザーは、PLAプリントを直射日光やその他の紫外線源から遠ざけることにより、光にさらされることなく3。5年間水に入れて保管しました。 3.5年後、PLAプリントは優れた耐久性を維持し、以前とほぼ同じ色でした。
• 別の3Dプリンターのユーザーが、PLAのディスクを70°Cのウォーターバスに一定の混合で沈めました。 7日後、彼はすべてのPLAディスクにひびが入ってバラバラになっていることに気づきました。しかし、それでも堅調でした。

これらの結果に基づくと、温度と循環がPLAを水に溶解する重要な要因であると思われます。 PLAの大幅な溶解が起こるまでには数日かかります。この実験は、水がPLAプリントを溶解する可能性が低いことを証明しています。

アセトンがPLAを溶解できる理由

水はPLAの制限溶媒であることがわかったので、会話をアセトンに切り替えましょう。疑問は残ります：アセトンはPLAを溶解しますか？ アセトンは、家庭、企業、研究室で定期的に使用される溶剤です。 3D印刷では、アセトンの用途は主にABSの溶解または平滑化に使用されます。

化学的互換性

アセトンは、理論的にはポリ乳酸（PLA）と互換性のある溶媒です。これは、アセトンが化学溶媒であり、PLAが有機ポリマーであるためです。

ラクチド（PLAのモノマー）はアセトンに可溶化します。それは化学の「好きなものは好きなものを溶かす」という規則に従います。

この概念の実際の適用はそれほど単純ではありません。ラクチドモノマーが一緒になってポリラクチドポリマーを形成すると、化学的にはるかに安定します。

この形態では、PLAはアセトンで簡単に溶解できなくなります。 PLAがアモルファス構造からより結晶構造に移行すると、さらに安定します。

3D印刷愛好家は、アセトンを使用してPLAフィラメントを溶解しようとしましたが成功しませんでした。最終製品は、多くの場合、ゴムのようなものに置き換えられ、レイヤーに沿って分割されているように見えるPLAテクスチャです。絶対的な溶解はなく、ラインスムージング層もありませんでした。

分子量の影響

2013年に研究者は、ワクチンへの卵白吸着の送達システムとしての低分子量PLAの使用を調査する有望な研究を実施しました。これを機能させるには、PLAで作られたナノ粒子を溶媒置換法を使用して作成する必要がありました。

平均分子量9.3kDaのポリ乳酸（PLA）を使用すると、研究者は50mgのPLAを10mLのアセトンに完全に溶解することができました。

この実験は、低分子量のポリ乳酸（PLA）ポリマーがより小さなポリマー鎖で構成されているために機能します。この構造により、溶剤による化学的攻撃を受けやすくなります。

残念ながら、市場で販売されているほとんどのPLA樹脂は比較的高分子量です。 数はさまざまですが、50以上の範囲です。

このタイプのフィラメントは、プリンターで一般的に使用されるポリマーであるPLA、強化された強度、および柔軟性も提供するため、3D印刷に最適です。ただし、低分子量のPLAフィラメントを見つけることができれば、それはアセトン溶解の良い候補になります。

PLAを溶解するための役立つヒント

PLAの溶解にアセトンを使用している場合は、いくつかの安全上の注意が必要になる場合があります。 アセトンは室温でも溶媒であり、可燃性であることに注意してください。

安全性

アセトンを取り扱うときは、必ずニトリル手袋と呼吸用マスクを着用してください。

換気

アセトンガスへの暴露は、それが頻繁に発生し、非常に高レベルである場合に問題になります。化学薬品やほこりに反応する場合は、換気の良い部屋で作業してください。

時間

アセトンを使用する場合は、常に暴露時間を最小限に抑える必要があります。 PLAをアセトン溶液で使用する場合は、あらゆる予防策を講じる必要があります。ガラス容器を置く部屋には十分な換気があることを確認する必要があります。

可燃性

アセトンは引火性の高い液体またはガスであり、急速に燃焼し、発火源と接触すると濃い煙を発生する可能性があります。

アセトンを使用する場合は、同じ部屋に発火源がないことを確認してください。電気的なリスクを回避するために、不要なデバイスのプラグを抜くことをお勧めします。

PLA3Dプリントをアセトン化学反応に浸した[ビデオ]

PLAを溶解できるその他の溶媒

1。テトラヒドロフラン（THF）

テトラヒドロフラン（THF）は、ポリ乳酸と互換性のある数少ない溶媒の1つです。レイヤーラインの除去に非常に効果的であるため、PLAプリントの表面に直接ブラシをかけることができます。良い結果が得られるまでには、これを数回行う必要があります。

THFは非常に強力な溶媒であり、毒性の高い化学物質であることに注意してください。取り扱いには注意してください。手袋、ゴーグル、呼吸保護具を着用することは、安全を確保するための最高の方法です。

2。クロロホルム

クロロホルムまたはジクロロメタンは、主に3D印刷でのPLAの蒸気処理に使用される化学物質です。

クロロホルムガスは危険であり、ガンを引き起こす可能性があります。ドラフトは人身傷害を回避するための最良の方法ですが、換気の良い部屋でもこれを行うことができます。

3。酢酸エチル

酢酸エチルは、THFやクロロホルムよりもはるかに安全な代替品です。ポリ乳酸（PLA）の処理の1つのオプションは、蒸気浴です。これは通常、結果をもたらします。

酢酸エチルから出る煙は、呼吸器への刺激や吐き気を引き起こす可能性があります。換気の良い場所では蒸気浴を使用する必要があります。

4。水酸化ナトリウム

最後に、苛性ソーダまたは水酸化ナトリウムを使用して、PLAを完全に溶解することができます。この材料は、ABS印刷で使用されるPLAサポートを溶解します。苛性ソーダ溶液のpHが非常に高いため、PLAとNaOHの化学反応が促進されます。

このリストのすべての化合物は、皮膚、目、呼吸器系を刺激する可能性のある危険物です。

イソプロピルアルコールはPLAを溶解できますか？

PLAには、アセトンや塩化メチレンよりもはるかに危険性の低いイソプロピルアルコールに可溶な配合のタイプがあります。

Polymaker製品は、手間をかけずに表面の過度の粗さを滑らかにして除去するため、非常に使いやすい製品です。 Polysmoothと呼ばれるこのブランドのPLAは、通常のPLAと同じように印刷され、同じプロパティを持っています。

PLAフィラメントを溶かす方法

PLAを滑らかにする、または溶解する最良の方法は、酢酸エチルを使用することです。この化学物質は効果的であることが証明されており、ほとんどの金物店で見つけることができます。

発がん性および催奇形性の可能性があり、皮膚から吸収されるとさらに発がん性があることに注意してください。

PETGのサポート材料としてのPLA

PETGの代替サポート材料としてPLAを使用することが可能です。 2つの材料は強く結合しないため、PLAは滑りやすくなります。このプロセスは、単一の押出機または複数の押出機で実行できます。

結論

どの溶媒がPLAを最もよく溶解するかについての一般的な合意はまだありません。アセトンには可能性がありますが、考慮すべき他の要因がまだあります。さらに、ポリマー材料の分子量とその結晶化度は重要な要素です。

代わりに、THF（テトラヒドロフラン）や酢酸エチルなどの他の溶媒を含む溶媒混合物を選択することもできます。これらの溶媒も非常に危険であり、アセトンほど容易には入手できません。 PLAの溶剤処理を計画している場合は、適切な安全装置と手順を使用して作業してください。