El ácido poliláctico (PLA) es un polímero biodegradable que puede sustituir a los polímeros derivados del petróleo y se utiliza ampliamente en la fabricación aditiva (AM) por extrusión de material. El reprocesado del PLA conlleva una disminución de sus propiedades, por lo que se buscan estrategias para contrarrestar este efecto, como la mezcla con material virgen o la creación de nanocomposites. Así, se crearon dos conjuntos de nanocompuestos basados respectivamente en PLA virgen y en una mezcla de PLA y PLA reprocesado (rPLA) con la adición de 0, 3 y 7 wt% de nanopartículas de dióxido de titanio (TiO₂) mediante un sistema extrusor de doble tornillo. Todas las mezclas se utilizaron para la extrusión de material para impresión 3D directamente a partir de gránulos sin dificultad. Las micrografías electrónicas de barrido de las superficies de las muestras fracturadas indican que las nanopartículas se reunieron en aglomeraciones en algunas mezclas, que estaban bien dispersas en la matriz polimérica. La estabilidad térmica y el grado de cristalinidad de cada conjunto de nanocompuestos presentan una tendencia ascendente con el aumento de la concentración de nanopartículas. Las temperaturas de transición vítrea y de fusión de PLA/TiO₂ y PLA/rPLA/TiO₂ no difieren mucho. Los ensayos de tracción mostraron que aunque el material reprocesado implica un detrimento de las propiedades mecánicas, en las probetas con un 7% de nano-TiO₂, este efecto se contrarresta, alcanzando valores como los del PLA virgen.