¿La acetona disuelve el PLA?

Mucha gente ha estado preguntando si la acetona disolverá el plástico PLA. La acetona es una opción popular para retirar piezas impresas en 3D de la placa de construcción y limpiarlas.

Es cierto que la acetona disuelve el PLA en un cierto nivel. Sin embargo, existen algunas condiciones en las que se puede utilizar para disolver material PLA. Si bien no hay un solvente en particular que haga el trabajo para todos los tipos de filamentos de PLA, es posible obtener buenos resultados con otros solventes. La acetona no es tan buena para disolver el PLA por completo.

¿Se puede disolver el ácido poliláctico (PLA)?

Sí, el ácido poliláctico (PLA) es soluble. El ácido poliláctico se puede disolver usando metiletilcetona, acetona, acetato de etilo, tetrahidrofurano y/o soda cáustica.

En general, todos estos químicos reaccionan con el PLA. La mayoría de las sustancias disolverán los polímeros, a menudo dependiendo de la concentración.

¿Cuándo necesitamos disolver el PLA?

Antes de responder a esta pregunta, veamos cómo se beneficia el ABS al ser soluble en acetona. Puede suavizar las impresiones de ABS mediante la disolución de acetona. El ABS se puede someter a un baño de vapor de acetona. En cuanto al proceso, solo lleva unos minutos y requiere poco esfuerzo.

El PLA disuelto en un solvente apropiado se puede usar para unir dos piezas de PLA, llenar huecos o grietas, o incluso unir partes. Ese es el mismo concepto que en el ABS, que puede disolverse en acetona.

Ser capaz de disolver PLA puede ser útil cuando se limpian boquillas obstruidas con residuos de PLA. La clave para limpiar el PLA restante de la cama de impresión después de que se haya enfriado es usar un solvente adecuado.

El uso intensivo de acetona en la impresión 3D hace que valga la pena explorar si este químico puede o no disolver el PLA. Si esta solución no tiene éxito, ¿hay alguna otra solución que podamos probar?

¿El filamento PLA se disuelve en agua?

Siempre hay opciones más seguras que usar solventes y es importante elegir agua siempre que sea posible. El agua es un solvente, comúnmente conocido como el "solvente universal". Puede unirse a compuestos en un proceso llamado hidrólisis.

Sin embargo, dependiendo de una serie de factores, es difícil determinar cuánto tiempo llevará este proceso.

Las propiedades solubles en agua del PLA lo convierten en un material biodegradable, una propiedad clave para las aplicaciones de PLA. En todo el mundo, las empresas de impresión 3D utilizan cada vez más filamentos de ácido poliláctico biodegradables como una alternativa ecológica al plástico.

Sin embargo, esto se ha convertido recientemente en una importante fuente de debate con investigaciones que sugieren que, después de todo, es posible que el PLA no sea tan ecológico.

En teoría, el PLA debería poder disolverse en agua. Sin embargo, descomponer un polímero como el PLA en sus monómeros mediante hidrólisis es un proceso extenso. La mayoría de ustedes se pregunta:¿es posible que el agua disuelva el PLA en un período de tiempo razonable?

La gente ya ha realizado algunos experimentos de solubilidad en agua con PLA. Dos enfoques fueron particularmente interesantes:

• Un usuario mantuvo una impresión PLA en un vaso con agua durante 3,5 años sin exponerla a la luz, alejándola de la luz solar directa y otras fuentes de rayos UV. Después de 3,5 años, la impresión PLA mantuvo una buena durabilidad y era casi del mismo color que antes.
• Otro usuario de impresora 3D sumergió varios discos de PLA en un baño de agua a 70 °C con mezcla constante. Después de siete días, notó que todos los discos de PLA estaban agrietados y rotos. Sin embargo, todavía eran sólidos.

Según estos resultados, parece que la temperatura y la circulación son factores clave para disolver el PLA en agua. Pasarán varios días antes de que ocurra la disolución significativa del EPL. Este experimento demuestra que es poco probable que el agua disuelva las impresiones de PLA.

Por qué la acetona podría disolver el PLA

Como aprendimos que el agua es un solvente limitante para el PLA, cambiemos la conversación a la acetona. La pregunta sigue siendo:¿La acetona disuelve el PLA? La acetona es un solvente que se usa regularmente en los hogares, las empresas y los laboratorios. En la impresión 3D, los usos de la acetona son principalmente para disolver o alisar ABS.

Compatibilidad química

La acetona es teóricamente un solvente compatible con el ácido poliláctico (PLA). Esto se debe a que la acetona es un disolvente químico y el PLA es un polímero orgánico.

La lactida (los monómeros de PLA) se solubiliza en acetona. Sigue la regla de la química de "lo similar se disuelve".

La aplicación en el mundo real de este concepto no es tan simple. Cuando los monómeros de lactida se unen para formar un polímero de polilactida, se vuelven mucho más estables químicamente.

Mientras está en esta forma, el PLA ya no se puede disolver fácilmente con acetona. Cuando el PLA cambia de una estructura amorfa a una más cristalina, se vuelve aún más estable.

Los entusiastas de la impresión 3D han intentado usar acetona para disolver el filamento PLA sin éxito. El producto final suele ser una textura PLA que ha sido reemplazada por algo gomoso y parece dividirse a lo largo de las capas. No hubo disolución absoluta, ni capas de suavizado de líneas.

El efecto del peso molecular

En 2013, los investigadores realizaron un estudio prometedor que exploró el uso de PLA de bajo peso molecular como sistema de administración para la adsorción de ovoalbúmina en vacunas. Para que esto funcionara, se tuvieron que crear nanopartículas hechas de PLA usando el método de desplazamiento de solvente.

Usando poli(ácido láctico) (PLA), que tiene un peso molecular promedio de 9,3 kDa, los investigadores pudieron disolver completamente 50 mg de PLA en 10 ml de acetona.

Este experimento funciona porque los polímeros de ácido poliláctico (PLA) de bajo peso molecular consisten en cadenas de polímero más pequeñas. Esta estructura los hace más susceptibles a los ataques químicos de los disolventes.

Desafortunadamente, la mayoría de las resinas PLA que se venden en el mercado tienen pesos moleculares relativamente altos. Los números varían, pero están en el rango de 50 y más.

Este tipo de filamento es ideal para la impresión 3D, ya que también proporciona PLA, un polímero comúnmente utilizado en impresoras, mayor resistencia y flexibilidad. Sin embargo, si puede encontrar un filamento de PLA con bajo peso molecular, sería un buen candidato para la disolución de acetona.

Consejos útiles para disolver PLA

Si está utilizando acetona para disolver PLA, existen algunas precauciones de seguridad que pueden ser necesarias. Tenga en cuenta que la acetona sigue siendo un disolvente a temperatura ambiente e inflamable.

Seguridad

Asegúrate de usar guantes de nitrilo y una máscara de respiración mientras manipulas la acetona.

Ventilación

La exposición a los vapores de acetona se convierte en un problema si ocurre con frecuencia y en niveles muy altos. Si tiene una reacción a los productos químicos o al polvo, asegúrese de trabajar en una habitación con buena ventilación.

Tiempo

Siempre debe mantener su tiempo de exposición al mínimo cuando trabaje con acetona. Se deben tomar todas las precauciones al usar PLA en una solución de acetona. Debe asegurarse de que cualquier habitación en la que coloque el recipiente de vidrio tenga la ventilación adecuada.

Inflamabilidad

La acetona es un líquido o gas altamente inflamable que se quema rápidamente y puede generar humo espeso si entra en contacto con una fuente de ignición.

Asegúrese de que no haya fuentes de ignición en la misma habitación cuando trabaje con acetona. Para evitar riesgos eléctricos, es posible que desee desconectar los dispositivos innecesarios.

Impresiones 3D PLA empapadas en reacción química de acetona [VIDEO]

Otros disolventes que pueden disolver el PLA

1. Tetrahidrofurano (THF)

El tetrahidrofurano (THF) es uno de los pocos disolventes compatibles con el ácido poliláctico. Puede cepillarlo directamente sobre la superficie de la impresión PLA porque es bastante efectivo para eliminar las líneas de capa. Es probable que tengas que hacer esto varias veces antes de obtener buenos resultados.

Tenga en cuenta que el THF es un solvente bastante poderoso y un químico altamente tóxico. Manéjelo con precaución. Usar guantes, gafas protectoras y protección respiratoria es una forma exagerada de mantenerse a salvo.

2. cloroformo

El cloroformo o diclorometano es una sustancia química utilizada principalmente para el tratamiento con vapor de PLA en la impresión 3D.

Los vapores de cloroformo son peligrosos y pueden causar cáncer. Una campana extractora es la mejor manera de evitar lesiones personales, pero también puede hacerlo en una habitación con excelente ventilación.

3. Acetato de etilo

El acetato de etilo es una alternativa mucho más segura que el THF o el cloroformo. Una opción para el tratamiento del ácido poliláctico (PLA) es un baño de vapor, que normalmente da resultados.

Los vapores que se desprenden del acetato de etilo pueden provocar irritación respiratoria y náuseas. Debe usar un baño de vapor en un área con buena ventilación.

4. hidróxido de sodio

Finalmente, se puede usar soda cáustica o hidróxido de sodio para disolver completamente el PLA. Este material disuelve los soportes PLA utilizados en la impresión ABS. El pH muy alto en una solución de sosa cáustica favorece la reacción química del PLA con NaOH.

Todos los compuestos de esta lista son materiales peligrosos que pueden irritar la piel, los ojos y el sistema respiratorio.

¿El alcohol isopropílico puede disolver el PLA?

Existe un tipo de PLA cuya formulación lo hace soluble en alcohol isopropílico, un producto mucho menos peligroso que la acetona o el cloruro de metileno.

El producto Polymaker es bastante fácil de usar porque suaviza y elimina el exceso de rugosidad en la superficie sin ningún esfuerzo. El PLA de esta marca, llamado Polysmooth, se imprime como el PLA normal y tiene las mismas propiedades.

¿Cómo derretir filamento PLA?

La mejor manera de suavizar o disolver el PLA es usar acetato de etilo. Este producto químico ha demostrado su eficacia y se puede encontrar en la mayoría de las ferreterías.

Ten en cuenta que es potencialmente cancerígeno y teratogénico, y más aún cuando se absorbe a través de la piel.

PLA como material de apoyo para PETG

Es posible utilizar PLA como material de soporte alternativo para PETG. Dado que los dos materiales no se unen con fuerza, es más probable que el PLA se deslice más fácilmente. Este proceso se puede realizar en una sola extrusora o en varias extrusoras.

Conclusión

Todavía no existe un acuerdo general sobre qué solvente disuelve mejor el PLA. Si bien la acetona tiene potencial, todavía hay otros factores a considerar. Además, el peso molecular del material polimérico y su cristalinidad son factores importantes.

En su lugar, puede elegir mezclas de disolventes que contengan otros disolventes, como THF (tetrahidrofurano) o acetato de etilo. Estos solventes también son bastante peligrosos y no están tan fácilmente disponibles como la acetona. Si planea realizar un tratamiento con solvente para PLA, asegúrese de trabajar con el equipo y los procedimientos de seguridad adecuados.