L'acétone dissout-elle le PLA ?

Beaucoup de gens ont demandé si l'acétone dissoudrait le plastique PLA. L'acétone est un choix populaire pour retirer les pièces imprimées en 3D de la plaque de construction et les nettoyer.

Il est vrai que l'acétone dissout le PLA à un certain niveau. Il existe cependant certaines conditions dans lesquelles il peut être utilisé pour dissoudre le matériau PLA. Bien qu'il n'y ait pas un solvant particulier qui fasse le travail pour tous les types de filaments PLA, il est possible d'obtenir de bons résultats avec d'autres solvants. L'acétone n'est pas très efficace pour dissoudre complètement le PLA.

Pouvez-vous dissoudre l'acide polylactique (PLA) ?

Oui, l'acide polylactique (PLA) est soluble. L'acide polylactique peut être dissous à l'aide de méthyléthylcétone, d'acétone, d'acétate d'éthyle, de tétrahydrofuranne et/ou de soude caustique.

En général, tous ces produits chimiques réagissent avec le PLA. La plupart des substances dissolvent les polymères, souvent en fonction de la concentration.

Quand devons-nous dissoudre le PLA ?

Avant de répondre à cette question, voyons comment l'ABS bénéficie d'être soluble dans l'acétone. Vous pouvez lisser les impressions ABS par dissolution d'acétone. L'ABS peut être soumis à un bain de vapeur d'acétone. Quant au processus, il ne prend que quelques minutes et nécessite peu d'efforts.

Le PLA dissous dans un solvant approprié peut être utilisé pour lier deux morceaux de PLA ensemble, combler des lacunes ou des fissures, ou même joindre des pièces. C'est le même concept que dans l'ABS, qui peut se dissoudre dans l'acétone.

Pouvoir dissoudre le PLA peut être utile lors du nettoyage des buses obstruées par des résidus de PLA. La clé pour nettoyer le PLA restant du lit d'impression après son refroidissement consiste à utiliser un solvant approprié.

L'utilisation intensive d'acétone dans l'impression 3D vaut la peine d'explorer si ce produit chimique peut ou non dissoudre le PLA. Si cette solution s'avère infructueuse, y a-t-il d'autres solutions que nous pouvons essayer ?

Le filament PLA se dissout-il dans l'eau ?

Il existe toujours des options plus sûres que l'utilisation de solvants et il est important de choisir de l'eau dans la mesure du possible. L'eau est un solvant, communément appelé « solvant universel ». Il peut se lier à des composés dans un processus appelé hydrolyse.

Cependant, en fonction d'un certain nombre de facteurs, il est difficile de déterminer la durée de ce processus.

Les propriétés hydrosolubles du PLA en font un matériau biodégradable - une propriété clé pour les applications PLA. Partout dans le monde, les entreprises d'impression 3D utilisent de plus en plus le filament d'acide polylactique biodégradable comme alternative écologique au plastique.

Cependant, cela est devenu une source majeure de débat récemment avec des recherches suggérant que le PLA n'est peut-être pas si bio-friendly après tout.

En théorie, le PLA devrait pouvoir se dissoudre dans l'eau. Cependant, la décomposition d'un polymère comme le PLA en ses monomères par hydrolyse est un processus prolongé. La plupart d'entre vous se demandent :est-il possible que l'eau dissolve le PLA dans un délai raisonnable ?

Les gens ont déjà fait des expériences de solubilité dans l'eau avec du PLA. Deux approches étaient particulièrement intéressantes :

• Un utilisateur a conservé une impression PLA dans une tasse d'eau pendant 3,5 ans sans exposition à la lumière en la mettant à l'abri de la lumière directe du soleil et d'autres sources de rayons UV. Après 3,5 ans, l'impression PLA a conservé une bonne durabilité et était presque de la même couleur qu'avant.
• Un autre utilisateur d'imprimante 3D a immergé plusieurs disques de PLA dans un bain-marie à 70 °C avec un mélange constant. Après sept jours, il a remarqué que tous les disques PLA étaient fissurés et brisés. Cependant, ils étaient toujours solides.

Sur la base de ces résultats, il apparaît que la température et la circulation sont des facteurs clés dans la dissolution du PLA dans l'eau. Il faudra plusieurs jours avant que la dissolution significative du PLA ne se produise. Cette expérience prouve que l'eau n'est pas susceptible de dissoudre les impressions PLA.

Pourquoi l'acétone pourrait dissoudre le PLA

Puisque nous avons appris que l'eau est un solvant limitant pour le PLA, passons la conversation à l'acétone. La question demeure :L'acétone dissout-elle le PLA ? L'acétone est un solvant utilisé régulièrement à la maison, dans les entreprises et dans les laboratoires. En impression 3D, l'acétone est principalement utilisée pour dissoudre ou lisser l'ABS.

Compatibilité chimique

L'acétone est théoriquement un solvant compatible avec l'acide polylactique (PLA). Cela est dû au fait que l'acétone est un solvant chimique et que le PLA est un polymère organique.

Le lactide (les monomères du PLA) se solubilise dans l'acétone. Il suit la règle de la chimie "comme se dissout comme".

L'application réelle de ce concept n'est pas si simple. Lorsque les monomères de lactide se réunissent pour former un polymère de polylactide, ils deviennent beaucoup plus stables chimiquement.

Sous cette forme, le PLA ne peut plus être facilement dissous par l'acétone. Lorsque le PLA passe d'une structure amorphe à une structure plus cristalline, il devient encore plus stable.

Les passionnés d'impression 3D ont essayé d'utiliser de l'acétone pour dissoudre le filament PLA sans succès. Le produit final est souvent une texture PLA qui a été remplacée par quelque chose de caoutchouteux et semble se séparer le long des couches. Il n'y a pas eu de dissolution absolue, ni de couches de lissage de lignes.

L'effet du poids moléculaire

En 2013, des chercheurs ont mené une étude prometteuse qui a exploré l'utilisation de PLA de faible poids moléculaire comme système d'administration pour l'adsorption de l'ovalbumine dans les vaccins. Pour que cela fonctionne, des nanoparticules de PLA ont dû être créées en utilisant la méthode de déplacement de solvant.

En utilisant du poly(acide lactique) (PLA), qui a un poids moléculaire moyen de 9,3 kDa, les chercheurs ont pu dissoudre complètement 50 mg de PLA dans 10 mL d'acétone.

Cette expérience fonctionne parce que les polymères d'acide polylactique (PLA) de poids moléculaire inférieur sont constitués de chaînes polymères plus petites. Cette structure les rend plus sensibles aux attaques chimiques des solvants.

Malheureusement, la plupart des résines PLA vendues sur le marché ont des poids moléculaires relativement élevés. Les chiffres varient, mais ils sont de l'ordre de 50 et plus.

Ce type de filament est idéal pour l'impression 3D car il donne également au PLA, un polymère couramment utilisé dans les imprimantes, une résistance et une flexibilité accrues. Cependant, si vous pouvez trouver un filament PLA à faible poids moléculaire, ce serait un bon candidat pour la dissolution de l'acétone.

Conseils utiles pour dissoudre le PLA

Si vous utilisez de l'acétone pour dissoudre le PLA, quelques précautions de sécurité peuvent être nécessaires. Gardez à l'esprit que l'acétone est toujours un solvant à température ambiante et inflammable.

Sécurité

Assurez-vous de porter des gants en nitrile et un masque respiratoire lorsque vous manipulez l'acétone.

Ventilation

L'exposition aux vapeurs d'acétone devient un problème si elle se produit souvent et à des niveaux très élevés. Si vous avez une réaction aux produits chimiques ou à la poussière, assurez-vous de travailler dans une pièce bien ventilée.

Heure

Vous devez toujours garder votre temps d'exposition au minimum lorsque vous travaillez avec de l'acétone. Toutes les précautions doivent être prises lors de l'utilisation de PLA dans une solution d'acétone. Vous devez vous assurer que la pièce dans laquelle vous placez le récipient en verre dispose d'une ventilation adéquate.

Inflammabilité

L'acétone est un liquide ou un gaz hautement inflammable qui brûle rapidement et peut générer une fumée épaisse s'il entre en contact avec une source d'inflammation.

Assurez-vous qu'il n'y a pas de sources d'inflammation dans la même pièce lorsque vous travaillez avec de l'acétone. Pour éviter les risques électriques, vous voudrez peut-être débrancher tous les appareils inutiles.

Impressions 3D PLA trempées dans la réaction chimique de l'acétone [VIDEO]

Autres solvants pouvant dissoudre le PLA

1. Tétrahydrofurane (THF)

Le tétrahydrofurane (THF) est l'un des rares solvants compatibles avec l'acide polylactique. Vous pouvez le brosser directement sur la surface de l'impression PLA car il est assez efficace pour éliminer les lignes de calque. Vous devrez probablement le faire plusieurs fois avant d'obtenir de bons résultats.

Gardez à l'esprit que le THF est un solvant assez puissant et un produit chimique hautement toxique. Manipulez-le avec prudence. Le port de gants, de lunettes et d'une protection respiratoire est un moyen exagéré de rester en sécurité.

2. Chloroforme

Le chloroforme ou dichlorométhane est un produit chimique utilisé principalement pour le traitement à la vapeur du PLA dans l'impression 3D.

Les vapeurs de chloroforme sont dangereuses et peuvent causer le cancer. Une hotte est le meilleur moyen d'éviter les blessures, mais vous pouvez également le faire dans une pièce avec une excellente ventilation.

3. Acétate d'éthyle

L'acétate d'éthyle est une alternative beaucoup plus sûre au THF ou au chloroforme. Une option pour le traitement de l'acide polylactique (PLA) est un bain de vapeur, qui donne généralement des résultats.

Les vapeurs dégagées par l'acétate d'éthyle peuvent entraîner une irritation des voies respiratoires et des nausées. Vous devez utiliser un bain de vapeur dans une zone bien ventilée.

4. Hydroxyde de sodium

Enfin, la soude caustique ou l'hydroxyde de sodium peuvent être utilisés pour dissoudre complètement le PLA. Ce matériau dissout les supports PLA utilisés dans l'impression ABS. Le pH très élevé d'une solution de soude caustique favorise la réaction chimique du PLA avec le NaOH.

Tous les composés de cette liste sont des matières dangereuses qui peuvent irriter la peau, les yeux et le système respiratoire.

L'alcool isopropylique peut-il dissoudre le PLA ?

Il existe un type de PLA dont la formulation le rend soluble dans l'alcool isopropylique, un produit beaucoup moins dangereux que l'acétone ou le chlorure de méthylène.

Le produit Polymaker est assez facile à utiliser car il lisse et élimine les rugosités excessives de votre surface sans aucun effort. Le PLA de cette marque, appelé Polysmooth, est imprimé comme le PLA ordinaire et possède les mêmes propriétés.

Comment faire fondre le filament PLA ?

La meilleure façon de lisser ou de dissoudre le PLA est d'utiliser de l'acétate d'éthyle. Ce produit chimique s'est avéré efficace et peut être trouvé dans la plupart des quincailleries.

Gardez à l'esprit qu'il est potentiellement cancérigène et tératogène, et encore plus lorsqu'il est absorbé par la peau.

PLA comme matériau de support pour le PETG

Il est possible d'utiliser le PLA comme matériau de support alternatif pour le PETG. Étant donné que les deux matériaux ne se lient pas fortement, le PLA est plus susceptible de s'échapper plus facilement. Ce processus peut être effectué sur une seule extrudeuse ou sur plusieurs extrudeuses.

Conclusion

Il n'y a pas encore d'accord général sur le solvant qui dissout le mieux le PLA. Bien que l'acétone ait du potentiel, il y a encore d'autres facteurs à considérer. De plus, le poids moléculaire du matériau polymère et sa cristallinité sont des facteurs importants.

Vous pouvez plutôt choisir des mélanges de solvants qui contiennent d'autres solvants, tels que le THF (tétrahydrofurane) ou l'acétate d'éthyle. Ces solvants sont également assez dangereux et pas aussi facilement disponibles que l'acétone. Si vous prévoyez d'effectuer un traitement au solvant pour le PLA, assurez-vous de travailler avec l'équipement et les procédures de sécurité appropriés.