GB/T 37643-2019 熔融沉积成型用聚乳酸（PLA）线材

　　ICS 83 . 080 . 0 1 Y 28

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 37643—2019

　　熔融沉积成型用聚乳酸(PLA)线材

　　PLA filamentforfuseddepositionmodeling

　　2019-06-04 发布 2020-01-01 实施

　　国家市场监督管理总局中国国家标准化管理委员会

　　发

　　布

　　GB/T 37643—2019

　　前 言

　　本标准按照 GB/T 1 . 1—2009 给出的规则起草。

　　本标准由全国生物基材料及降解制品标准化技术委员会(SAC/TC 380)提出并归口 。

　　本标准起草单位：深圳光华伟业股份有限公司、北京工商大学、中科三维成型技术(深圳)有限公司、孝感市易生新材料有限公司、上海金发科技发展有限公司、浙江海正生物材料股份有限公司、深圳市虹彩新材料科技有限公司。

　　本标准主要起草人：杨义浒、肖湘莲、黄志刚、胡晶、许红平、陈锐、黄碧伟、张向南、袁绍彦、陈成、陈志明、陈晓江。

　　GB/T 37643—2019

　　熔融沉积成型用聚乳酸(PLA)线材

　　1 范围

　　本标准规定了熔融沉积成型用聚乳酸(PLA)线材的标记、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。

　　本标准适用于以聚乳酸(PLA)树脂为主要原料的熔融沉积成型三维(3D)打印用的塑料线材。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件对于本文件的应用是必不可少的。 凡是注 日期的引用文件，仅注 日期的版本适用于本文件 。凡是不注 日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

　　GB/T 1033 . 1—2008 塑料 非泡沫塑料密度的测定 第 1 部分：浸渍法、液体比重瓶法和滴定法GB/T 1040 . 2 塑料 拉伸性能的测定 第 2 部分：模塑和挤塑塑料的试验条件

　　GB/T 2828.1 计数抽样检验程序 第 1 部分：按接收质量限(AQL)检索的逐批检验抽样计划

　　GB/T 2918 塑料试样状态调节和试验的标准环境

　　GB/T 3682 . 1—2018 塑料 热塑性塑料熔体质量流动速率(MFR)和熔体体积流动速率(MVR)的测定 第 1 部分：标准方法

　　GB/T 15337 原子吸收光谱分析法通则

　　GB/T 19466 . 3 塑料 差示扫描量热法(DSC) 第 3 部分：熔融和结晶温度及热焓的测定GB/T 24281 纺织品 有机挥发物的测定 气相色谱-质谱法

　　3 术语和定义

　　下列术语和定义适用于本文件。

　　3.1

　　熔融沉积成型 fuseddepositionmodeling

　　线状热熔性材料通过打印机喷头的加热器加热熔融，并通过具有一定孔径的喷嘴挤出，按照计算机切片模型，沉积在打印面板上，在流出后迅速冷却固化并粘结在前一层材料，通过材料的层层堆积形成最终产品的一种成型方法。

　　4 标记

　　产品按照规格、材质、颜色、净含量进行标记，要求如图 1 。

　　GB/T 37643—2019

　　图 1 标记

　　示例：直径为 1.75 mm、材质为 PLA、颜色为蓝色、净含量为 1 kg 的线材，标记为：1. 75MM PLA 3D 线材 蓝色-

　　1KG;以英文表示为：1 . 75MM PLA 3D FILAMENT BLUE-1KG。

　　根据标记规定制作的中文标签和英文标签示例见图 2 和图 3 。

　　图 2 中文标签示例

　　图 3 英文标签示例

　　GB/T 37643—2019

　　5 技术要求

　　5 . 1 线材外观

　　线材产品应色泽均匀，无明显色差;无毛刺，无鼓包，无突起;无折痕，无异物，无明显划痕，无气泡;排线无交叉、无弯曲，排列紧致，退绕顺畅;无断头;线材、线盘要求清洁，无粉尘。

　　5 . 2 线材规格

　　5 . 2 . 1 线材线径及圆度

　　线材的线径及圆度应符合表 1 规定。

　　表 1 线径及圆度 单位为毫米

　　5 . 2 . 2 线材净含量及偏差

　　线材净含量一般为 0.5 kg 与 1.0 kg,偏差为+3%。

　　线材其他规格由供需双方协商确定。

　　5 . 3 物理力学性能

　　线材原料的密度、熔点和熔体质量流动速率，及其线材的拉伸负荷、断裂伸长率、弯折性能应符合

　　表 2规定。

　　表 2 线材性能

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　　5 . 4 线材打印成型要求

　　5 . 4 . 1 进料效果

　　线材 3D 打印时应进料顺畅，不断料，不堵头，不冒烟。

　　5 . 4 . 2 打印效果

　　线材 3D 打印时粘结效果好，打印的模型表面光滑，无毛边，边角成型好，制品底边无翘曲，整体圆润光滑不分层，材料无明显老化变色。

　　5 . 5 重金属与特定物质限量

　　线材重金属与特定物质限量的基本要求应符合表 3 的规定。

　　表 3 重金属与特定物质限量

　　5 . 6 挥发性物质限量

　　线材挥发性物质限量应符合表 4 的规定。

　　表 4 线材挥发性物质限量

　　6 试验方法

　　6 . 1 线材试样的状态调节和试验的标准环境

　　试样的状态调节按 GB/T 2918 的规定进行，状态调节的条件为 23 ℃ ±2 ℃ ,调节时间至少 48 h但不超过 96 h。

　　试验 应 在 GB/T 2918 规 定 的 标 准 环 境 下 进 行，环 境 的 温 度 为 23 ℃ ± 2 ℃ , 相 对 湿 度 为

　　50% ±10% 。

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　　6 . 2 线材外观

　　在自然光或日光灯下目测线材产品色泽、色差;有无毛刺、鼓包、突起、折痕、异物、划痕、气泡、断头，目测排线有无交叉、弯曲，排列是否紧致、退绕是否顺畅，观察线材、线盘是否清洁。

　　6 . 3 线材线径及圆度

　　采用精度不低于 0.001 mm 的千分尺或其他非接触的、精度为 0.001 mm 的检测工具，如红外测径

　　仪、激光测径仪之类检测。

　　圆度是取 3 个以上不同方向测线径，按最大值减去最小值的结果取值。

　　6 . 4 线材净含量及偏差

　　采用精度不低于 0.001 kg 的天平称量。

　　6 . 5 线材原料密度

　　按 GB/T 1033 . 1—2008 的液体比重瓶法规定进行，试样为挤线前状态的颗粒，试样数量为 3 个 。

　　6 . 6 线材原料熔点

　　按 GB/T 19466 . 3 规定进行。

　　6 . 7 线材原料熔体质量流动速率(MFR)

　　按 GB/T 3682.1—2018 中 A 法规定进行，试验条件为 D(温度 190 ℃ ,负荷 2. 16 kg) ,试样为含水

　　率符合要求的颗粒。

　　6 . 8 线材原料含水率

　　6 . 8 . 1 方法 1

　　快速水分仪，推荐试样量为 10 g,温度 105 ℃ ,判别时间 40 s。

　　6 . 8 . 2 方法 2

　　称取 1 g样品(精确至 0.000 1 g)(m)，放入 110 ℃烘干至恒重的称量瓶(m2)内，在 70 ℃烘箱内烘4 h后，放入干燥器中冷却至室温后称量(m1)。结果按式(1) 计算：

　　……………………( 1 )

　　产品在仲裁检验时，水分试验按方法 2 进行。

　　6 . 9 线材拉伸负荷和断裂伸长率

　　直接取线材作为拉伸样条，夹具间距为 350 mm, 试验按 GB/T 1040 . 2 规定进行。拉伸速度

　　50 mm/ min。

　　试样数量为 5 个，结果取平均值。

　　6 . 10 线材弯折性能

　　将线材每隔 5 cm选取一个点，共选取 20 个点，对每个点进行 90 度直角弯折测试。

　　将所需测试线材水平放置，以所取点为弯折处，先向上弯折 90°,再将线材向下弯折 90°, 回到原位，

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　　上下两次弯折记为一个回合，直到线材断裂。 记录线材断裂时的回合次数。

　　结果取 20 个点回合次数总和的平均值。

　　6 . 1 1 线材打印成型要求

　　按实际打印情况观察，至少打印 30 m 以上材料。

　　6 . 12 线材重金属与特定物质限量

　　将样品经高压系统微波消解，然后用原子吸收仪按 GB/T 15337 进行测试。

　　6 . 13 线材挥发性物质限量

　　甲醛、二甲苯、苯乙烯、芳香烃、有机挥发物(总量)按 GB/T 24281 进行测试。

　　7 检验规则

　　7 . 1 组批

　　产品以批为单位进行验收，以同一生产线上、同一批原材料、相同配方、同一工艺，连续稳定生产的同一规格产品为一批，也可按一定生产周期为一批对产品进行组批。

　　7 . 2 抽样

　　外观、规格及偏差、熔体质量流动速率、含水率和打印成型采用 GB/T 2828 . 1 随机抽样，采用正常一次抽样方案，按表 5 规定。 其他物理力学性能以批为单位，对原料进行检验。

　　表 5 抽样方案 单位为卷

　　7 . 3 出厂检验

　　出厂前的检验项目应包括线材外观、线材规格、熔体质量流动速率和含水率。

　　7 . 4 型式检验

　　型式检验的项目为本标准规定的全部项 目 。有下列情况之一时，应进行型式检验：

　　a ) 新产品试制和生产定型时;

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　　b ) 原料、配方及生产工艺有较大变动可能影响产品性能时;

　　c ) 正常生产时，定期或积累一定产量后，进行周期内检验，每年至少进行一次;

　　d) 产品停产时间超过半年以上恢复生产时;

　　e ) 出厂检验和上次型式检验有较大差异时。

　　7 . 5 判定规则

　　当检验结果中，有一项检验项目不合格时，应重新从同批产品中抽取原检验样品数量的两倍量样本复验不合格项，以复验结果为准。 复验有一项不合格，则判该批产品为不合格产品。

　　8 标志、包装、运输和贮存

　　8 . 1 标志

　　产品的外包装上应有明显的标志。 标志内容应包括：商标、生产厂名称和厂址、标准号、产品名称、规格、生产 日期、批号和净含量等。

　　8 . 2 包装

　　采用密封防潮包装，产品的包装应牢固、安全和易运输。

　　8 . 3 运输

　　产品为非危险品。 运输工具应清洁干燥，避免高温，防止重压、倒置。 运输中应轻装、轻卸，禁止损坏包装，避免 日 晒雨淋，不得与强碱或强酸类物质混合装运，不得与有毒及腐蚀性或易燃物混装。

　　8 . 4 贮存

　　产品应贮存在清洁、阴凉、干燥、通风、避光、无化学品及有毒有害物品、无腐蚀物品的仓库中，远离热源，严禁露天堆放，不允许产品直接受压。 产品的保质期从生产 日期起不超过 12 个月，开封后应尽快使用。