[发明专利]用回收废弃含植物纤维的原料制备3D打印材料的方法

权利要求书

1.用回收废弃含植物纤维的原料制备3D打印材料的方法，其特征在于，用混合生物酶脱墨剂对废弃含植物纤维的原料进行碎浆、脱墨、漂白处理，再将制得的浆进行加填改性处理后，挤出制粉,即可直接用于3D打印的应用，所述混合生物酶脱墨剂由木聚糖酶、纤维素酶、漆酶以及聚乙二醇多聚体直接混合组成，对混合废纸类的原料，每1g绝对干废纸，配用的木聚糖酶、纤维素酶、漆酶生物酶的用量依次分别为20IU、10IU、10IU；对混合废纸板类的原料，每1g绝对干废纸板，配用的木聚糖酶、纤维素酶、漆酶生物酶的用量依次分别为20IU、10IU、20IU；每1g含植物纤维的原料需配置的聚乙二醇在混合生物酶脱墨剂中含量为1.5％～3％，并控制混合生物酶脱墨剂的pH在6。

2.根据权利要求1所述用回收废弃含植物纤维的原料制备3D打印材料的方法，其特征在于，所述木聚糖酶选用内切β-1,4-D木聚糖酶；纤维素酶选用酸性纤维素酶；漆酶选用由白腐菌Flammulina velutipes通过培养合成；聚乙二醇选用聚乙二醇-4000。

3.根据权利要求1或2所述用回收废弃含植物纤维的原料制备3D打印材料的方法，其特征在于，该方法的操作步骤如下：

(1)将废弃含植物纤维原料除尘后分为混合废纸类和混合废纸板类两大类，并分别进行下述处理：先在高浓水力碎浆机锅体中加入其公称容积的70～80％的50～55℃热水，再加入混合生物酶脱墨剂,接着加入废纸并开机碎浆15～30分钟，在碎浆过程中，每次碎解时间为15～30s,停机20s再次启动，整个碎浆过程完成后再停机保温15～20分钟，再进行分离污泥、分离油墨，得到经碎浆、脱墨处理的浆料；

(2)将上述浆料进行浮选、洗涤，洗涤干净后，选用外流的高浓离心除砂器对浆料进行净化，用高频振框式平筛进行高浓筛选，将筛选后的浆料用臭氧(O₃)再次进行漂白至漂白浆颜色标准；

(3)向漂白浆中添加相对纸浆绝干质量的30％的CaCO₃填料，添加相对纸浆绝干质量的10％的玉米阳离子淀粉，添加相对纸浆绝干质量的30％的石蜡，混合均匀，然后用螺旋压榨浓缩机对浆料进行浓缩，浓缩至出浆浓度为30％～40％；

(4)将浓缩后的浆料置于双螺杆挤出机中挤压造粒，机头温度110-130℃，螺杆转速90-120r/min，冷却干燥成较坚硬的固体后，用粉碎机在室温下粉碎成粉末，粉碎时间0.5-1h，粉碎至细度达到60-100目；

(5)将制得的粉末置于3D打印机的原料槽中用于3D打印制得成品。

4.根据权利要求3所述用回收废弃含植物纤维的原料制备3D打印材料的方法，其特征在于，步骤(1)中，停机保温后泥土沉淀，纸浆仍然漂浮，利用排污装置去除纸浆池中的泥土杂质；去除泥土杂质后，浆料静置1小时，使油性物质浮于纸浆池表面，利用抽取装置吸排油墨。

5.根据权利要求3所述用回收废弃含植物纤维的原料制备3D打印材料的方法，其特征在于，步骤(1)中，最佳碎浆时间为30分钟，停机保温时间15分钟。

6.根据权利要求3所述用回收废弃含植物纤维的原料制备3D打印材料的方法，其特征在于，步骤(1)中，热水的加入量为高浓水力碎浆机公称容积的70～80％。

7.根据权利要求3所述用回收废弃含植物纤维的原料制备3D打印材料的方法，其特征在于，步骤(3)中，需3D打印的成型件为单一颜色制品时，在浆料浓缩前加入染料。

8.根据权利要求3所述用回收废弃含植物纤维的原料制备3D打印材料的方法，其特征在于，步骤(4)中，粉碎最佳细度为80目。

9.根据权利要求3所述用回收废弃含植物纤维的原料制备3D打印材料的方法，其特征在于，步骤(1)中，在碎浆过程中每次碎解时间最佳为20s。