一种3D打印药品包装油墨及其制备方法技术

本发明专利技术属于3D打印材料技术领域，涉及3D打印药品包装用的石膏材料，还涉及该石膏材料的制备和使用方法。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、1～10％的环氧树脂和0.1～0.5％的防腐剂组成。该油墨的制备方法：填料预处理；预处理填料、加入促凝剂和改性剂，加入石膏粉和颜料，制得基础油墨；基础油墨中加入缓凝剂、环氧树脂和防腐剂，混合均匀，制得3D打印药品包装油墨。该油墨的使用方法：将该油墨加入水中，混合均匀，即可进行3D打印。有益效果：(1)成品强度高、表观质量好；(2)药品包装定制简单、成本低；(3)实现立体印刷，增加产品的识别度和鉴别度；(4)无污染，更环保。

【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打印药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
在传统的药品包装制造过程中，由于结构或工艺的限制，许多优秀设计师的创意灵感只能束之高阁。复杂造型的药品包装需要经过大量的铸造、切割、弯曲和其它工序来制造成小部件，然后进行组装，因此，复杂造型的药品包装的制造成本高，市场化困难。另外，随着中国药品包装行业规模的不断扩大以及现代科技的不断发展，药品包装市场发生了根本性的变化——传统药品包装大批量的生产方式不能满足消费者个性化与多样化的需求。在此背景下，定制药品包装应运而生。定制药品包装不仅对一些高端用户提供服务，更多是满足了广大消费者的个性化需求。但是，目前的定制药品包装仍然沿袭传统药品包装的制造工艺，无非引入了模块化设计，其制造是基于批量生产，无法从根本上实现所有用户的个性化需求。仍然存在如下问题：规模化困难；设计、制造费用高昂；安装费用高等。目前有些国内外的企业通过3D打印技术制作药品包装模型。与早期的模型制作相比，效率更高。但是由于材料限制的原因，这种个性化生产方式仍然处于模型制作阶段，与传统的实木药品包装相比，它的使用可能是有限的。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种3D打印药品包装用石膏材料，解决了目前定制药品包装规模化困难；设计、制造费用高昂；安装费用高的问题；解决3D打印药品包装材料的问题。本专利技术所采用的技术方案是：一种3D打印药品包装油墨，由重量百分比的87～98％的基础油墨、0.5～2.5％的缓凝剂、1～10％的环氧树脂和0.1～0.5％的防腐剂组成。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。所述的防腐剂为有机硅和聚硅氧烷中的一种或两种的混合物。优先的防腐剂为聚硅氧烷。本专利技术还有关于该3D打印药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0.5～4.5％的缓凝剂、1～10％的环氧树脂和0.05～0.5％的防腐剂，混合均匀，制得3D打印药品包装油墨。本专利技术还有关于该3D打印药品包装油墨的使用方法：将质量百分比48～59％的3D打印药品包装油墨加入到41～52％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)采用超细、高强的α-半水石膏作为主体粉末材料，药品包装成品强度高、分辨率高、打印误差小、孔隙率小、表观质量好。(2)让个性化药品包装定制简单、成本低。(3)轻松实现复杂造型，相对于平面印刷包装，3D打印的包装可以实现立体印刷，增加产品的识别度和鉴别度，有利于防止假冒。(4)本专利技术的3D打印药品包装油墨，无污染，不使用塑料等不可降解的材料，因此，更环保；且该材料可以回收再加工后重复使用。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，红色氧化铁颜料5.0g，混合均匀，即得基础油墨1000g。875g基础油墨中加入20g的柠檬酸，100g的环氧树脂和5g聚硅氧烷，混合均匀，制得3D打印药品包装油墨1000g。480g的3D打印药品包装油墨加入到520g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734.0g石膏粉，氧化铬颜料1.0g，混合均匀，得基础油墨1000g。980g基础油墨中加入5g的柠檬酸，14g的环氧树脂和1g聚硅氧烷，混合均匀，制得3D打印药品包装油墨1000g。590g的3D打印药品包装油墨加入到410g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927.0g石膏粉，孔雀蓝颜料3.0g，混合均匀，即得基础油墨1000g。980g基础油墨中加入9g的柠檬酸钠，10g的环氧树脂和1g聚硅氧烷，混合均匀，制得3D打印药品包装油墨1000g。520g的3D打印药品包装油墨加入到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0.5本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种3D打印药品包装油墨，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、1～10％的环氧树脂和0.1～0.5％的防腐剂组成。

【技术特征摘要】
2015.11.30 CN 20151086462571.一种3D打印药品包装油墨，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、1～10％的环氧树脂和0.1～0.5％的防腐剂组成。2.根据权利要求1所述的一种3D打印药品包装油墨，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3-二乙胺基丙胺(DEAPA)中的一种或任意几种的混合物；3.根据权利要求1所述的一种3D打印药品包装油墨，其...

【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