一种含茶籽粉3D打印耗材及其制备方法技术

技术编号：27053552 阅读：28 留言：0更新日期：2021-01-15 14:25

本发明专利技术公开一种含茶籽粉3D打印耗材及其制备方法。本发明专利技术专利的技术方案如下：按照重量百分比配方为PLA 40‑75，增韧剂10‑35茶籽粉4‑35。制备方法为：(1)干燥；(2)称料；(3)混合；(4)挤出造粒；(5)线材成型；(6)冷却收卷。本发明专利技术的3D打印耗材因茶籽粉所含剩余油脂能起到自润滑效果；茶籽粉中少量的茶多酚，能在复合材料加工成型中起到保护作用，提高材料的热稳定性；成型产品因茶籽粉添加量及目数和打印温度的不同而呈现具有类似木质材料的表面效果，颜色从浅棕色到深棕色，呈现亮光或哑光的表面效果。本发明专利技术降低了3D打印耗材的生产成本，丰富了3D打印技术领域中材料的种类、制造工艺及应用领域。

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【技术实现步骤摘要】
一种含茶籽粉3D打印耗材及其制备方法
本专利技术属于材料领域，具体涉及一种含茶籽粉3D打印耗材及其制备方法。
技术介绍
3D打印技术是又称增材制造技术，是一项涉及数字建模、化学与材料科学等多领域多科学的快速成型技术，广泛应用于机械设计、生物医药、航天航空等领域。熔融沉积成型技术(FDM)作为3D打印技术中的一种，以其操作简便、成本较低等优势而被广泛应用在各个领域；一般通过计算机辅助设计软件进行模型设计，并通过切片软件将模型编写成FDM设备可读的文件，再导入FDM设备中进行打印；FDM打印过程是通过进料系统将线材带入喷嘴熔融后，在打印底板上逐层铺丝，通过x轴、y轴及z轴的移动，一层一层丝线重复叠加以实现3D打印制品的成型。应用于FDM的线材需要有较好的韧性及可加工型，并且需要固定的线径，以防止打印过程中喷头的堵塞和牵引作用下产生的断丝现象。PLA作为FDM中应用最广泛的材料之一，其具有较好机械强度、耐溶剂性及生物相容性，且能在自然环境中降解，是一种绿色可持续发展材料。但PLA同样存在成本较高，且韧性较差等问题，进而限制了PLA在FDM中的进一步应用。韧性问题一般可通过增韧剂与PLA进行共混改性，进而提升PLA的韧性。而成本问题则可通过在PLA中引入天然的生物质材料，以降低PLA的生产成本；茶籽粉，作为油茶籽或山茶籽榨油后剩余的茶籽粕经研磨后的副产物，是种可选的粉体填料。目前对于茶籽粕的应用主要是提取活性成分和开发生物饲料，但仍有大部分被废弃。茶籽粕中主要成分为糖类、粗纤维、粗蛋白、茶皂素、茶多酚等。已有研究报道...

【技术保护点】
1.一种含茶籽粉3D打印耗材，其特征在于：/n(1)由下列重量百分比的组份制成：/nPLA 40-75/n增韧剂 10-35/n茶籽粉 4-35/n (2)制备方法：/nA. 将PLA、增韧剂和茶籽粉分别真空干燥12 h；/nB. 按照重量百分比配方，称取干燥后的PLA、增韧剂和茶籽粉；/nC. 将称取后的各组分置于高速捏合机中，保持转速500-5500 rpm，高速搅拌5-25min，获得充分混合均匀的原料；/nD. 将步骤C获得的充分混合均匀的原料投入到双螺杆挤出机，经牵引机牵引，造粒机切粒后得到线材母粒，双螺杆挤出机参数为：一区温度105-125℃，二区温度115-135℃，三区温度130-150℃，四区温度150-170℃，五区温度160-180℃，六区温度165-185℃，七区温度170-190℃，八区温度165-185℃，九区温度160-180℃，模头温度150-170℃，转速80-350rpm；/nE. 将步骤D获得的线材母粒投入单螺杆挤出机，挤出的细丝经水冷冷却，牵引机牵引，制成一定线径的3D打印耗材，并收卷成捆，单螺杆挤出机参数为：一区温度10...

【技术特征摘要】
1.一种含茶籽粉3D打印耗材，其特征在于：
(1)由下列重量百分比的组份制成：
PLA40-75
增韧剂10-35
茶籽粉4-35
(2)制备方法：
A.将PLA、增韧剂和茶籽粉分别真空干燥12h；
B.按照重量百分比配方，称取干燥后的PLA、增韧剂和茶籽粉；
C.将称取后的各组分置于高速捏合机中，保持转速500-5500rpm，高速搅拌5-25min，获得充分混合均匀的原料；
D.将步骤C获得的充分混合均匀的原料投入到双螺杆挤出机，经牵引机牵引，造粒机切粒后得到线材母粒，双螺杆挤出机参数为：一区温度105-125℃，二区温度115-135℃，三区温度130-150℃，四区温度150-170℃，五区温度160-180℃，六区温度165-185℃，七区温度170-190℃，八区温度165-185℃，九区温度160-180℃，模头温度150-170℃，转速80-350rpm；
E.将步骤D获得的线材母粒投入单螺杆挤出机，挤出的细丝经水冷冷却，牵引机牵引，制成一定线径的3D打印耗材，并收卷成捆，单螺杆挤出机参数为：一区温度105-125℃，二区温度155-175℃，三区温度170-190℃，模头温度150-170℃，转速为20-230rpm；
F.将步骤E获得的3D打印耗材运用于3D打印，调节3D打印工艺参数，生产3D打印制件。

2.根据权利要求1所述的一种含茶籽粉3D打印耗材，其特征在于：所述增韧剂选自聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、热塑性聚氨酯(TPU)、乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA)中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的一种含茶籽粉3D打印耗材，其特征在于：所述茶籽粉来源于油茶籽或山茶籽榨油后剩余的茶籽粕研磨而成的副产物，目数介于50目到500目之间。

4.根据权利要求1所述的一种含茶籽粉3D打印耗材，其特征在于：所述茶籽粉含有少量榨油后剩余的油脂，能作为复合材料制备过程中的润滑剂。

5.根据权利要求1所述的一种含茶籽...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈庆华，郑荧炼，夏新曙，罗永晋，黄宝铨，杨松伟，卢玉栋，游瑞云，
申请(专利权)人：福建师范大学泉港石化研究院，
类型：发明
国别省市：福建;35

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