一种3D打印食品包装油墨及其制备方法技术

本发明专利技术是一种3D打印食品包装油墨及其制备方法，属于3D打印材料技术领域，涉及一种3D打印食品包装用的石膏材料，本发明专利技术还涉及该石膏材料的制备方法和使用方法。该油墨由重量百分比的87～98％的基础油墨、0.5～2.5％的缓凝剂和0～10％环氧树脂组成。该油墨的制备方法：填料预处理；加入促凝剂，预处理填料和改性剂，加入石膏粉和颜料，混合均匀，制得基础油墨；基础油墨中加入缓凝剂和环氧树脂，混合均匀，制得3D打印食品包装油墨。有益效果：(1)食品包装成品强度高、分辨率高、打印误差小、孔隙率小、表观质量好。(2)一次成型，工艺简单，成本低。(3)无污染，材料可以回收再加工后重复使用，更加环保。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于3D打印材料
，涉及一种3D打印食品包装用的石膏材料，本专利技术还涉及该石膏材料的制备方法和使用方法。
技术介绍
随着我国包装工业的快速发展，包装生产在促进国民经济建设、改善人民群众物质文化生活中的地位作用日益显现。包装产业作为一个独立的行业体系，其发展已经被列入国民经济和社会发展规划。民以食为天，食品包装的市场具有极大的潜力。目前的食品包装一般采用纸基或者铝基或者PE等材质，这类包装一方面阻隔效果不佳，导致食品容易腐败，另一方面大部分材质难以降解，很容易造成环境污染。另外，目前的食品包装大部分采用吹塑、挤出和压制工艺制得基材后，还要经过裁剪，热风等工艺，因此，工艺相对复杂。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种3D打印食品包装用石膏材料，解决目前食品包装阻隔效果不佳，很容易造成环境污染的问题。本专利技术所采用的技术方案是：一种3D打印食品包装油墨，由重量百分比的87～98％的基础油墨、0.5～2.5％的缓凝剂和0～10％环氧树脂组成。所述的基础油墨由重量百分比的以下组份组成，石膏粉：60％～91％，填料：2％～20％，改性剂：4％～18％，促凝剂：0.5％～5％，固化剂：1％～20％，颜料：0.1～0.5％；所述的石膏粉为直火顺流煅烧法生产制作的α-半水石膏，其粒径大小为1μm～150μm，抗压强度≥25MPa；其生产工艺是：石膏原料经过三级破碎，均化，得到粒径10～20cm的石膏块，在反应釜中加热至55℃～60℃，排除产生的冷凝水后通入1.5～3.5MPa的饱和蒸汽，干燥5～6h，然后排走多余蒸汽；压力0.3～0.5MPa，温度150℃～160℃，干燥7～8h，干燥后的物料粉磨得石膏粉；所述的填料为二氧化硅或纳米碳化硅中的一种或两种的混合物；所述的改性剂为聚醋酸乙烯酯、环氧树脂和有机硅中的一种或任意几种的混合物；所述的促凝剂为无水乙醇、乙酸乙酯和丙三醇中的一种或任意几种的混合物；所述的固化剂为二乙烯三胺(DETA)、乙二胺和3-二乙胺基丙胺(DEAPA)中的一种或任意几种的混合物。所述的缓凝剂为柠檬酸、柠檬酸钠、酒石酸、酒石酸钾、丙烯酸、丙烯酸钠、六偏磷酸钠和骨胶中的一种或任意几种的混合物。优选的缓凝剂为柠檬酸和柠檬酸钠中的一种或两种的混合物。进一步优先的缓凝剂为一水柠檬酸。本专利技术还有关于该3D打印食品包装油墨的制备方法：填料预处理：在研磨机中按配方加入固化剂和填料，转速500～2000r/min，研磨4～12h；在搅拌器中按配方加入促凝剂，预处理填料和改性剂，混合均匀，50～57℃保温3～6h后，按配方加入石膏粉和颜料，混合均匀，制得基础油墨；基础油墨中加入0.5～2.5％的缓凝剂和0～10％环氧树脂，混合均匀，制得3D打印食品包装油墨。本专利技术还有关于该3D打印食品包装油墨的使用方法：将质量百分比50～60％的3D打印食品包装油墨加入到40～50％的水中，充分搅拌，混合均匀，即可进行3D打印。本专利技术的有益效果是：(1)食品包装成品强度高、分辨率高、打印误差小、孔隙率小、表观质量好。(2)一次成型，工艺简单，成本低。(3)本专利技术的3D打印食品包装油墨，无污染，且该材料可以回收再加工后重复使用，更加环保。具体实施方式以下通过具体实施方式对本专利技术的内容作进一步说明，但不用于限定本专利技术的技术方案。实施例1石膏原料经过三级破碎，均化，得到粒径10cm的石膏块，在反应釜中加热至55℃，排除产生的冷凝水后通入1.5MPa的饱和蒸汽，干燥6h，然后排走多余蒸汽；干燥3小时，压力0.5MPa，温度150℃，干燥8h，干燥后的物料粉磨得石膏粉；在研磨机中加入DETA10.0g和纳米碳化硅155.0g，转速500r/min，研磨12h；在搅拌器中加入无水乙醇50.0g，经过研磨的纳米碳化硅和DETA的混合物，环氧树脂180.0g，混合均匀，50℃保温6h后，按配方加入600.0g石膏粉，群青蓝颜料5.0g，混合均匀，即得基础油墨1000g。875g基础油墨中加入25g的柠檬酸和100g的环氧树脂，混合均匀，制得3D打印食品包装油墨1000g。600g的3D打印食品包装油墨加入到400g的水中，充分搅拌，混合均匀，即可进行3D打印。实施例2石膏原料经过三级破碎，均化，得到粒径20cm的石膏块，在反应釜中加热至60℃，排除产生的冷凝水后通入3.5MPa的饱和蒸汽，干燥5h，然后排走多余蒸汽；干燥2小时，压力0.3MPa，温度160℃，干燥7h，干燥后的物料粉磨得石膏粉；在研磨机中加入DETA200.0g和纳米碳化硅20.0g，转速2000r/min，研磨4h；在搅拌器中加入无水乙醇5.0g，经过研磨的纳米碳化硅和DETA的混合物，环氧树脂40.0g，混合均匀，55℃保温4.5h后，按配方加入732.0g石膏粉，孔雀蓝颜料3.0g，混合均匀，得基础油墨1000g。895g基础油墨中加入5g的柠檬酸和100g的环氧树脂，混合均匀，制得3D打印食品包装油墨1000g。500g的3D打印食品包装油墨加入到500g的水中，充分搅拌，混合均匀，即可进行3D打印。实施例3石膏原料经过三级破碎，均化，得到粒径15cm的石膏块，在反应釜中加热至57℃，排除产生的冷凝水后通入2.5MPa的饱和蒸汽，干燥5.5h，然后排走多余蒸汽；干燥2.5小时，压力0.4MPa，温度155℃，干燥7.5h，干燥后的物料粉磨得石膏粉；在研磨机中加入DETA5.0g和纳米碳化硅20.0g，转速1000r/min，研磨8h；在搅拌器中加入无水乙醇5.0g，经过研磨的纳米碳化硅和DETA的混合物，环氧树脂40.0g，混合均匀，56℃保温5h后，按配方加入927.5g石膏粉，偶氮红颜料2.5g，混合均匀，即得基础油墨1000g。975g基础油墨中加入25g的柠檬酸钠，混合均匀，制得3D打印食品包装油墨1000g。520g的3D打印食品包装油墨加入到480g的水中，充分搅拌，混合均匀，即可进行3D打印。实施例4石膏原料经过三级破碎，均化，得到粒径10cm的石膏块，在反应釜中加热至60℃，排除产生的冷凝水后通入3.0MPa的饱和蒸汽，干燥6h，然后排走多余蒸汽；干燥2小时，压力0.5MPa，温度150℃，干燥7h，干燥后的物料粉磨得石膏粉；在研磨机中加入DETA100.0g和纳米碳化硅200.0g，转速1250r/min，研磨10h；在搅拌器中加入无水乙醇25.0g，经过研磨的纳米碳化硅和DETA的混合物，环氧树脂70.0g，混合均匀，57℃保温3h后，按配方加入602.5g石膏粉，黄色氧化铁颜料2.5g，混合均匀，得基础油墨1000g。930g基础油墨中加入20g由12g酒石酸和8g骨胶混合制成的缓凝剂和50g的环氧树脂，混合均匀，制得3D打印食品包装油墨1000g。500g的3D打印食品包装油墨加入到500g的水中，充分搅拌，混合均匀，即可进行3D打印。实施例5石膏原料经过三级破碎，均化，得到粒径10cm的石膏块，在反应釜中加热至55℃，排除产生的冷凝水后通入1.5MPa的饱和蒸汽，干燥6h，然后排走多余蒸汽；干燥3小时，压力0.5MPa，温度150℃，干燥8h，干燥后的物料粉磨得石膏粉；在研磨机中加入DETA10.0g和超细二氧化硅粉本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种3D打印食品包装油墨，其特征在于：由重量百分比的87～98％的基础油墨、0.5～2.5％的缓凝剂和0～10％环氧树脂组成。

【技术特征摘要】
2015.11.30 CN 20151086462571.一种3D打印食品包装油墨，其特征在于：由重量百分比的87～98％的基础油墨、0.5～2.5％的缓凝剂和0～10％环氧树脂组成。2.根据权利要求1所述的.一种3D打印食品包装油墨，其特征在于：所述的基础油墨由重量百分比的以下组份组成，石膏粉：60％～91％，填料：2％～20％，改性剂：4％～18％，促凝剂：0.5％～5％，固化剂：1％～20％，颜料：0.1～0.5％；所述的石膏粉为直火顺流煅烧法生产制作的α-半水石膏，其粒径大小为1μm～150μm，抗压强度≥25MPa；其生产工艺是：石膏原料经过三级破碎，均化，得到粒径10～20cm的石膏块，在反应釜中加热至55℃～60℃，排除产生的冷凝水后通入1.5～3.5MPa的饱和蒸汽，干燥5～6h，然后排走多余蒸汽；压力0.3～0.5MPa，温度150℃～160℃，干燥7～8h，干燥后的物料粉磨得石膏粉；所述的填料为二氧化硅或纳米碳化硅中的一种或两种的混合物；所述的改性剂为聚醋酸乙烯酯、环氧树脂和有机硅中的一种或任意几种的混合物；所述的促凝剂为无水乙醇、乙酸乙酯和丙三醇中的一种或任意几种的混合物；所述的固化剂为二乙烯三胺(DETA)、乙二胺和...

【专利技术属性】
技术研发人员：张炜，赵富玉，马刚，
申请(专利权)人：青海明阳环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：青海;63