1.回用植物纤维素制木塑复合型3D打印材料的方法,其特征在于,它的操作步骤如下:
1)将回用植物纤维原料风干、除尘后进行粉碎、过筛,再用碱对废弃含植物纤维的原料进行预处理,再将碱处理后的纤维原料洗涤至中性,再烘干至纤维含水率≤4%,并粉碎成粉末备用;
2)配制醋酸与壳聚糖的混合溶液,混合溶液中壳聚糖含量为5wt%~55wt%,醋酸含量为0.5wt%~3.5wt%,并控制混合溶液的pH值在4.5~6.5;
3)将预处理过筛后的纤维原料粉末和PLA在75~90℃下的高速搅拌器中预混合3~
8min,再将醋酸与壳聚糖的混合溶液喷洒在复合物体系中,搅拌7~16min,再制成丝状材料,即得到木塑复合型3D打印材料。
2.根据权利要求1所述回用植物纤维素制木塑复合型3D打印材料的方法,其特征在于,步骤1)中,对秸秆、植物废渣类纤维原料,每100g绝对干纤维原料配用的碱液浓度为5%~
25%,对混合废纸类的原料,每100g绝对干废纸配用的碱液浓度为1%~15%;浸泡处理时间为0.5—2.5h,浸泡温度为60~90℃。
3.根据权利要求1或2所述回用植物纤维素制木塑复合型3D打印材料的方法,其特征在于,所述碱选用NaOH;所述醋酸选用冰醋酸,醋酸含量≥99.5%;所述壳聚糖为脱乙酰度≥
95%,粘度为100~200mPa.s;所述PLA为聚乳酸,选用美国NatureWorks的2002D。
4.根据权利要求1所述回用植物纤维素制木塑复合型3D打印材料的方法,其特征在于,步骤1)中,烘干采用的温度为102℃,烘干时间为5~8h。
5.根据权利要求1所述回用植物纤维素制木塑复合型3D打印材料的方法,其特征在于,步骤1)中,将经过碱处理后烘干的纤维粉碎成40—100目的粉末。
6.根据权利要求1所述回用植物纤维素制木塑复合型3D打印材料的方法,其特征在于,步骤2)中,配制醋酸与壳聚糖的混合溶液时,将壳聚糖在高速混合器的作用下溶解在醋酸溶液中,溶解时间为0.5~1.5h,溶解温度为35~55℃,高速混合器的转速为400~800r/min。
7.根据权利要求6所述回用植物纤维素制木塑复合型3D打印材料的方法,其特征在于,配制醋酸与壳聚糖的混合溶液时,醋酸的最佳浓度为2wt%,壳聚糖的最佳加入量为
35wt%,最佳溶解时间为45min,最佳溶解温度为43℃,高速混合器的最佳转速为650r/min,醋酸与壳聚糖的混合溶液的最佳pH为6。
8.根据权利要求1所述回用植物纤维素制木塑复合型3D打印材料的方法,其特征在于,步骤3)中,植物纤维粉末和PLA的质量比为1:1—5;喷洒醋酸与壳聚糖的混合溶液时,其用量与复合物的比例为1:5。
9.根据权利要求1所述回用植物纤维素制木塑复合型3D打印材料的方法,其特征在于,步骤3)中,制丝状材料时,将搅拌混合后的原料置于双螺杆挤出机中挤出成丝,机头温度
145-195℃,螺杆转速15-45r/min,冷却干燥收卷,将制得的丝状材料置于熔融沉积成型3D打印机的打印头中用于3D打印。