PLA (Polymilchsäure)

Was ist PLA?

Anwendungsbeispiele für PLA

Eigenschaften von PLA

Vor- und Nachteile von PLA

Was ist PLA?

PLA (Polymilchsäure) ist ein biologisch abbaubarer thermoplastischer Kunststoff, der aus erneuerbaren Ressourcen wie Maisstärke oder Zuckerrohr gewonnen wird. Es ist einer der beliebtesten Biokunststoffe, der für viele Anwendungen von Kunststoffbechern bis hin zu anschaulichen Prototypen verwendet wird. Es wird mit dem FDM Druckverfahren verarbeitet.

Roboter mit Bauteilen aus PLA

Anwendungsbeispiele für PLA

PLA Filament wird unter anderem für medizinische Anwendungen (beispielsweise die Herstellung originalgetreuer Modelle von Organen, die zur OP-Planung verwendet werden), die Fertigung von Transportbehältnissen, von Hygieneprodukten, Spielsachen, anderen formstabilen Figuren, Gehäusen und Bedienungselementen verwendet. Aber auch für die Fertigung von Prototypen und Ersatzteilen ist es durchaus geeignet, sofern diese nicht hitzebeständig sein müssen.

Eigenschaften von PLA

PLA gehört zu den auch „Bioplastik“ genannten synthetischen Polymeren. Diese werden aus nachwachsenden Rohstoffen anstelle von Mineralöl gewonnen. Im Fused Deposition Modelling (FDM) leistet PLA in vielem mehr als das ursprünglich für den 3D-Druck eingesetzte ABS. Das gängige Industrieplastik ABS wird bei der Herstellung von zahhlosen Gebrauchsgegenständen und Kunststoffteilen (z.B. im Auto) verwendet. Auch LEGO-Steine werden beispielweise in ABS gefertigt.

PLA wird u.a. in der Lebensmittelindustrie (z.B. für kurzlebige Verpackungen), für Luftpolsterbeutel, Hygieneartikel oder auch Büroartikel genutzt. Auch in der Medizin (z.B. für temporäre Implantate ohne Entfernungs-Operation, da diese der Körper selbst abbaut) oder der Landwirtschaft (z.B. für unterpflügbare Mulchfolien oder Halterungen, die nach der Ernte nicht eingesammelt werden müssen) wird Polylactid eingesetzt. Die recht geringe Entflammbarkeit und Dichte machen das Material attraktiv für viele weitere Einsatzzwecke wie etwa Funktionsbekleidung.

Der Biokunststoff bietet ähnliche Eigenschaften für den 3D-Druck wie ABS. Zum Beispiel eine hohe Kratzfestigkeit, Beständigkeit gegen Wasser, Alkohol, Öle und Fette. Es hat auch einen hohen Elastizitätsmodul, also eine gute Formstabilität. Weniger ausgeprägt sind die Temperaturbeständigkeit und Schlagzähigkeit.  Ein Druck von Besteck oder (Koch-)Geschirr empfiehlt sich dennoch nicht: Das Objekt überlebt wegen des niedrigen PLA-Schmelzpunkts die Spülmaschine nicht.

RohstoffbeschaffenheitBiokomponente
Dichtemittel
Flammbarja
Erweichungstemperatur60-70°C
Schmelztemperatur190-210°C

Vor- und Nachteile von PLA

Biologische Abbaubarkeit

PLA ist unter perfekten Bedingungen kompostierbar. Dann kann in unter einem Monat PLA in seine natürlichen Bestandteile zerlegt werden. Im Vergleich dazu brauchen andere Kunststoffe wesentlich mehr Zeit, manche sogar Jahrhunderte.

Temperaturbeständigkeit

Was für ein relativ einfaches 3D Drucken sorgt, macht gleichzeitig Probleme in einem anderen Feld. Man kann vieles in PLA drucken und das meiste wird auch gut funktionieren, jedoch sollte man keine Teile mit PLA 3D drucken, die einer etwas erhöhten Temperatur ausgesetzt werden.

Recyclebarkeit

PLA kann zum Beispiel durch eine Hydrolyse in seine ursprünglichen Monomere zerlegt werden. Die dabei entstehende Lösung kann gereinigt und ohne nennenswerte Qualitätseinbußen für eine erneute Herstellung verwendet werden. 

Langzeitlagerung

PLA gilt im Vergleich zu anderen Kunststoffen als feuchtigkeits- und sauerstoffdurchlässiger, wodurch darin befindliche Lebensmittel schneller verderben können.