本發(fā)明涉及一種3d打印耗材，具體為3d打印用木質(zhì)材料制備。
背景技術(shù)：
3d打印技術(shù)出現(xiàn)至今已有20多年歷史，該技術(shù)基于離散堆積原理，是一種先進(jìn)的增材制造技術(shù)。目前現(xiàn)有的3d打印耗材主要是單一的pla，abs，pva等材料，但以上材料均存在著自身的局限性，pla材料的成本較高、材料在55℃以上就容易變形，易堵塞設(shè)備噴嘴；abs材料對(duì)溫度和剪切速率較敏感，在加工過(guò)程中氣味重、易變形且耐候性差；而pva水溶性材料主要用于打印支撐型材料，用量少，且pva分解時(shí)會(huì)產(chǎn)生有毒氣體。而傳統(tǒng)3d打印木質(zhì)材料，存在著木粉易碳化堵塞打印堵頭、制品較脆等缺點(diǎn)。總之，目前市場(chǎng)上廣泛使用的3d打印耗材具有價(jià)格高、能耗高、加工條件要求復(fù)雜苛刻、難成型、易斷料等缺點(diǎn)。
因此，需要尋找一種3d打印耗材，其不僅價(jià)格低廉，綠色低碳環(huán)保、尺寸穩(wěn)定性好、強(qiáng)度高、具有加工過(guò)程中不堵孔、不斷絲、無(wú)翹曲變形等優(yōu)點(diǎn)，并且所生產(chǎn)的制品具有較好的物理機(jī)械性能和耐候性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種價(jià)格低廉，低碳環(huán)保，可百分百循環(huán)回收再利用，具有木材的天然親近感、打印時(shí)會(huì)產(chǎn)生天然木質(zhì)芳香氣味、尺寸穩(wěn)定性好、不堵孔、不翹曲、加工條件要求低，且制品具有較好的物理機(jī)械性能以及耐酸堿、防蟲(chóng)蛀、抗紫外性能力強(qiáng)等耐候性的3d打印耗材及其制備方法。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：
一種用于3d打印用環(huán)保材料，其特征在于，該復(fù)合材料的組分及各組分的質(zhì)量份數(shù)如下：pla70-100份；木粉8-10份；相容劑3-5份；偶聯(lián)劑2-5份；潤(rùn)滑劑2-4份；玻璃微珠2-3份；白色母1-3份。
作為發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案，pla為熔融指數(shù)2-9的聚乳酸。
作為發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案，木粉粒徑為80-200目。
作為發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案，相容劑為馬來(lái)酸酐接枝pla相容劑；所述的偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑中的一種；所述的潤(rùn)滑劑為石蠟、聚乙烯蠟、乙撐雙硬脂酸酰胺、乙烯-丙烯酸共聚物、硬脂酸、硬脂酸鋅中的兩種或多種的混合物；所述的增韌劑為聚(已二酸-丁二酸)丁二醇共聚酯。
本發(fā)明還提供了一種用于3d打印用木質(zhì)材料的制備方法，其特征在于該方法的具體步驟如下：
1)將木粉放入到微波干燥機(jī)內(nèi)以70℃-80℃的溫度干燥6小時(shí)以上，使其含水量降至1%以下；
2)將干燥得到的木粉、玻璃微珠、偶聯(lián)劑加入到高速混合機(jī)中進(jìn)行活化處理，充分混合5-8分鐘，得到混合物；
3)將步驟2中得到的混合物與pla、相容劑、潤(rùn)滑劑、玻璃微珠、白色母加入到雙錐式混合機(jī)中混合50分鐘至分散均勻，得到預(yù)混料；
4)將步驟3制得的預(yù)混料加入3d打印生產(chǎn)線擠出拉絲，控制絲材的直徑為1.75mm。其中加料口到機(jī)頭各區(qū)的機(jī)筒加熱溫度依次為：一區(qū)150℃-160℃、二區(qū)160℃-170℃、三區(qū)170℃-180℃、四區(qū)160℃-170℃；
本發(fā)明的用于3d打印的生物基木質(zhì)材料及其制備方法具有以下優(yōu)點(diǎn)：
1)組分中加入木粉使得制品具有木材的特點(diǎn)，即具有木材的香味，可釘、可鉆、可刨，可上漆；
2)組分中加入木粉，該原料來(lái)源廣，易回收，易降解，因此成本低廉；且長(zhǎng)徑比大，可以顯著提高產(chǎn)品的尺寸穩(wěn)定性和力學(xué)性能；
3)復(fù)合材料制備過(guò)程中，根據(jù)不同組分的物理性能，分兩次選擇不同的混合設(shè)備進(jìn)行混合，有利于木粉和無(wú)機(jī)物的表面活化，提高材料的界面相容性；
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一
按質(zhì)量份數(shù)稱取10份100目的木粉，放入到微波干燥機(jī)內(nèi)以70℃的溫度干燥6小時(shí)，使其含水量降至1%；將干燥得到的10份木粉；4份硅烷偶聯(lián)劑加入到高速混合機(jī)中進(jìn)行活化處理，充分混合10分鐘，得到混合物；將上述混合物、熔融指數(shù)為5的pla、5份馬來(lái)酸酐接枝pla相容劑、2份聚乙烯蠟和乙撐雙硬脂酸酞胺混合的潤(rùn)滑劑、2份聚(已二酸一丁二酸)丁二醇共聚酯增韌劑加入到雙錐式混合機(jī)中混合50分鐘至分散均勻，得到預(yù)混料；將上述制得的預(yù)混料進(jìn)行擠出拉絲，控制絲材的直徑為1.75mm；其中加料口到機(jī)頭各區(qū)的機(jī)筒加熱溫度依次為：一區(qū)150℃-160℃、二區(qū)160℃-170℃、三區(qū)170℃-180℃、四區(qū)160℃-170℃；所述絲材通過(guò)水槽冷卻后進(jìn)入卷線機(jī)收卷成成品。