[发明专利]一种纤维素基3D打印线材的制备方法

权利要求书

1.一种纤维素基3D打印线材的制备方法，其特征在于包含以下具体步骤：

(1)取一定量纤维素原料加入聚乙二醇(PEG)在120℃油浴下润胀2h；

(2)将润胀的纤维素原料通过机械挤压处理后，在均质机中分散10分钟，得到纤维素微纤的聚乙二醇分散液；

(3)采用二氯甲烷洗去纤维素微纤的聚乙二醇分散液中的聚乙二醇，得到纤维素微纤的二氯甲烷悬浮分散液；

(4)将聚乳酸(PLA)溶解在二氯甲烷中到完全透明，配制一定浓度的PLA二氯甲烷溶液；

(5)在纤维素微纤的二氯甲烷悬浮液中加入一定量的偶联剂磁力搅拌并反应30分钟，得到表面改性的纤维素微纤；

(6)将改性的纤维素微纤、增塑剂、增韧剂一起加入PLA二氯甲烷溶液中，在常温下充分搅拌混合均匀，在60℃水浴中机械搅拌，通过冷凝装置回收大量二氯甲烷溶剂，通过风干干燥去除剩余少量二氯甲烷并制得纤维素微纤/PLA复合材料；

(7)最后纤维素微纤/PLA复合材料经线型挤塑机挤塑制得纤维素基3D打印线材。

2.根据权利要求1所述的一种纤维素基3D打印线材的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述的纤维素原料为漂白的针叶木浆、漂白的阔叶木浆、微晶纤维素中的一种。

3.根据权利要求1所述的一种纤维素基3D打印线材的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述的润胀的聚乙二醇分子量为400。

4.根据权利要求1所述的一种纤维素基3D打印线材的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述的纤维素原料与润胀液聚乙二醇的比例为1∶3-1∶10。

5.根据权利要求1所述的一种纤维素基3D打印线材的制备方法，其特征在于：步骤(3)中所述的纤维素微纤的二氯甲烷悬浮分散液中纤维素微纤与二氯甲烷的比例为1∶5-1∶15。

6.根据权利要求1所述的一种纤维素基3D打印线材的制备方法，其特征在于：步骤(4)中所述的PLA二氯甲烷溶液的浓度为5％-20％。

7.根据权利要求1所述的一种纤维素基3D打印线材的制备方法，其特征在于：步骤(5)中所述的偶联剂为硅烷偶联剂KH-550，相对纤维素微纤的质量，偶联剂加入量为0.5％-5％。

8.根据权利要求1所述的一种纤维素基3D打印线材的制备方法，其特征在于：步骤(5)中所述的改性的纤维素微纤为表面硅烷化的纤维素微纤。

9.根据权利要求1所述的一种纤维素基3D打印线材的制备方法，其特征在于：步骤(6)中所述的增塑剂为分子量为6000的聚乙二醇，相对PLA和改性的纤维素微纤复合的总质量，增塑剂加入量为2％-8％，增韧剂为可生物降解的聚羟基脂肪酸酯(PHA)，相对PLA和改性的纤维素微纤复合的总质量，加入量为1％-5％。

10.根据权利要求1所述的一种纤维素基3D打印线材的制备方法，其特征在于：步骤(6)中所述的纤维素微纤/PLA复合材料中纤维素微纤含量为0％-40％，不包括0。

11.根据权利要求1所述的一种纤维素基3D打印线材的制备方法，其特征在于：步骤(7)中所述的线型挤塑温度为190℃-240℃。