3D打印材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种3D打印材料的制备方法，包括以下步骤：于60‑83份溶剂中加入17‑40份纤维素，在温度为80‑120℃下溶胀，剪切，得纤维素溶液；获取软质尼龙，将其熔融，所述熔融温度为130‑180℃；将所述纤维素溶液与熔融后的所述软质尼龙混合，混合温度为130‑180℃，即得打印材料。本发明专利技术3D打印材料的制备方法，解决了由于纺织材料较为柔软，直接用作为打印材料导致的难以堆积成型的技术难题。

Three-dimensional printing materials and their preparation methods and Applications

The invention relates to a method for preparing 3D printing material, which comprises the following steps: adding 17 40 cellulose into 60 83 solvents, swelling and shearing at 80 120 C to obtain cellulose solution; obtaining soft nylon and melting it at 130 180 C; and mixing the cellulose solution with the melted soft nylon at 130 1 Printing materials are available at 80 C. The preparation method of the 3D printing material solves the technical problem of difficult accumulation and moulding caused by the soft textile material being directly used as the printing material.

【技术实现步骤摘要】
3D打印材料及其制备方法和应用
本专利技术涉及纺织
，特别是涉及3D打印材料及其制备方法和应用。
技术介绍
3D打印一直是近些年的技术热点，伴随着大量的研究，其技术本身得到了长足的进步，并已经在航空航天、汽车、工业设计、模型、零部件生产、影视、医疗、鞋类等行业开始了规模应用。相较传统制造技术，3D打印本身具有精度高、生产周期短的特点，也更适用于个性化、结构复杂产品的生产。而对于纺织服装行业，虽然3D打印偏向个性化的特点与此行业的个性化趋势相吻合，业内也有一定尝试，但受制于3D打印材料本身的限制，至今无法真正实现应用。3D打印的工艺方法中，立体光刻要求材料具有光敏性；叠层实体制造、三维打印胶粘均需要使用胶粘剂粘合涂布层或材料粉末，影响手感及服用性；选择性激光烧结、选择性激光熔化要求材料耐高温；这些工艺方法对材料的要求是一般纺织材料所无法满足的。并且，纺织材料一般较为柔软，较难堆积成型，无法直接用作为3D打印材料。在总体而言，3D打印在纺织服装行业的应用仍存在诸多问题，尚未找到较好的解决方案。
技术实现思路
基于此，本专利技术提供一种可应用于纺织服装的3D打印材料的制备方法。具体技术方案为：一种3D打印材料的制备方法，包括以下步骤：于60-83份溶剂中加入17-40份纤维素，在温度为80-120℃下溶胀，剪切，得均匀的纤维素溶液；获取软质尼龙，将其熔融，所述熔融温度为130-180℃；将所述纤维素溶液与熔融后的所述软质尼龙混合，混合温度为130-180℃，即得3D打印材料；所述纤维素溶液与熔融后的所述软质尼龙的质量比为3-6:4-7。在其中一个实施例中，所述纤维素溶液与熔融后的所述软质尼龙的质量比为3-4:6-7。在其中一个实施例中，所述软质尼龙选自PA12、PA11、PA1010和PA612中的一种或几种。在其中一个实施例中，所述软质尼龙选自质量比为1：(0.5-2)的PA12和PA1010的组合物。在其中一个实施例中，所述纤维素的聚合度为700-1000。在其中一个实施例中，所述溶剂选自N-甲基吗啉-N-氧化物水溶液，所述N-甲基吗啉-N-氧化物水溶液的含水量为15％-20％。在其中一个实施例中，所述混合温度为140-170℃。本专利技术还提供一种3D打印材料，由上述制备方法制得。本专利技术还提供一种3D打印方法。具体技术方案为：一种3D打印方法，包括以下步骤：将上述3D打印材料置于熔融沉积3D打印机中，打印，制得样品，所述打印的温度为130-180℃；将所述样品置于水中清洗，温度为90-120℃，即得。在其中一个实施例中，采用熔融的维纶作为打印辅助材料。本专利技术还提供一种纺织服装，由上述3D打印方法制得。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：将纤维素溶液与熔融的软质尼龙混合，制备的3D打印材料，可作为熔融沉积成型工艺的打印材料，实现纺织服装的3D打印。原料中，纤维素保证了纺织服饰的舒适性，先制备纤维素溶液，再通过将纤维素溶液与熔融的软质尼龙在高温下混合，尤其是将纤维素溶液以一定比例与熔融的软质尼龙混合，制得的打印材料，可以在尽量小地影响产品舒适性的同时，提高其迅速固化的性能，使得打印材料在离开喷嘴后，可以迅速固化，解决了由于纺织材料较为柔软，直接用作为打印材料导致的难以堆积成型的技术难题。采用上述制备方法得到的纺织服饰用3D打印材料，优选软质尼龙为质量比为1：(0.5-2)的PA12和PA1010的组合物，其与适量纤维素溶液搭配制得的打印材料，在3D打印过程中，能够稳定地与前一层材料粘结，有利于进一步保持纺织材料的形状稳定性；进一步优选纤维素的聚合度和纤维素溶液的含水量，有利于保持本专利技术3D打印材料打印成型性能的同时，还使其具有更适宜的柔软性。本专利技术所述的3D打印方法，以N-甲基吗啉-N-氧化物作为纤维素的溶剂，并以维纶作为打印辅助支撑材料，两者可以通过打印成型后的清洗步骤除去，进一步地，由于N-甲基吗啉-N-氧化物和维纶的熔点差异大，还可以将水洗液过滤蒸发，回收溶剂和支撑材料，经济环保。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下面将对本专利技术进行更全面的描述。本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本专利技术公开内容理解更加透彻全面。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。以下结合具体实施例对本专利技术的纺织服装的3D打印材料及其制备方法和应用作进一步详细的说明。以下具体实施方式中所有原料均来源于市售。实施例1本实施例提供一种3D打印方法，包括以下步骤：步骤1、纤维素溶液的制备：于63份N-甲基吗啉-N-氧化物水溶液中加入37份聚合度为700-1000的纤维素，在温度为120℃下，充分溶胀，搅拌剪切后，制备成均匀的纤维素溶液。其中，N-甲基吗啉-N-氧化物水溶液的含水量为18％。步骤2、将软质尼龙PA12在温度为170℃下高温熔融。步骤3、将4份纤维素溶液与6份熔融的软质尼龙混合，并搅拌均匀，混合温度为170℃，得3D打印材料。步骤4、将上述打印材料喂入熔融沉积3D打印机的料仓，料仓的温度保持为170℃，上述熔融沉积3D打印机设置双喷头，其中一个喷头打印辅助支撑材料，辅助支撑材料选自熔融的维纶，另一个喷头打印上述打印材料，喷头温度为170℃，经由喷头挤出后，迅速固化，按照预定轨迹堆积成型，即得样品。步骤5、打印成型后，将样品置于110℃水中进行清洗，以除去维纶和N-甲基吗啉-N-氧化物水溶液，得纺织服装。实施例2本实施例提供一种纺织服装的3D打印方法，包括以下步骤：步骤1、纤维素溶液的制备：于74份N-甲基吗啉-N-氧化物水溶液中加入26份聚合度为700-1000的纤维素，在温度为100℃下，充分溶胀，搅拌剪切后，制备成均匀的纤维素溶液。其中，N-甲基吗啉-N-氧化物水溶液的含水量为18％。步骤2、将软质尼龙PA12和PA1010按照1:1的质量比混合，并在温度为140℃下高温熔融。步骤3、将3份纤维素溶液与7份熔融的软质尼龙混合，混合温度为140℃，得3D打印材料。步骤4、将上述打印材料喂入熔融沉积3D打印机的料仓，料仓的温度保持为140℃，上述熔融沉积3D打印机设置双喷头，其中一个喷头打印辅助支撑材料，辅助支撑材料选自熔融的维纶，另一个喷头打印上述打印材料，喷头温度为140℃，经由喷头挤出，迅速固化，按照预定轨迹堆积成型，即得样品。步骤5、打印成型后，将样品置于100℃水中进行清洗，以除去维纶和N-甲基吗啉-N-氧化物水溶液，得纺织服装。实施例3本实施例提供一种纺织服装的3D打印方法，包括以下步骤：步骤1、纤维素溶液的制备：于83份N-甲基吗啉-N-氧化物水溶液中加入17份聚合度为700-1000的纤维素，在温度为100℃下，充分溶胀，搅拌剪切后，制备成均匀的纤维素溶液。其中，N-甲基吗啉-N-氧化物水溶液的含水量为18％。步骤2、将软质尼龙PA12和PA1010按照1:2的质量比混合，并在温度为140℃下高温熔融。步骤3、将3份纤维素本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种3D打印材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：于60‑83份溶剂中加入17‑40份纤维素，在温度为80‑120℃下溶胀，剪切，得均匀的纤维素溶液；获取软质尼龙，将其熔融，所述熔融温度为130‑180℃；将所述纤维素溶液与熔融后的所述软质尼龙混合，混合温度为130‑180℃，搅拌均匀后即得3D打印材料；所述纤维素溶液与熔融后的所述软质尼龙的质量比为3‑6:4‑7。

【技术特征摘要】
1.一种3D打印材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：于60-83份溶剂中加入17-40份纤维素，在温度为80-120℃下溶胀，剪切，得均匀的纤维素溶液；获取软质尼龙，将其熔融，所述熔融温度为130-180℃；将所述纤维素溶液与熔融后的所述软质尼龙混合，混合温度为130-180℃，搅拌均匀后即得3D打印材料；所述纤维素溶液与熔融后的所述软质尼龙的质量比为3-6:4-7。2.根据权利要求1所述的3D打印材料的制备方法，其特征在于，所述纤维素溶液与熔融后的所述软质尼龙的质量比为3-4:6-7。3.根据权利要求1所述的3D打印材料的制备方法，其特征在于，所述软质尼龙选自PA12、PA11、PA1010和PA612中的一种或几种。4.根据权利要求3所述的3D打印材料的制备方法，其特征在于，所述软质尼龙选自质量比为1：(0.5-2)的PA12和PA1010...

【专利技术属性】
技术研发人员：骆小来，邱孝群，杨刚，王茂龙，
申请(专利权)人：广东溢达纺织有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44