秸秆变成3D打印材料.doc
9页秸秆变成3D打印材料中国专家在生物质纤维复合材料研究方面随后她又申请来两个国家自然基金项日,继续进行该领域研究经过反复实验,终于找到用秸秆、玉米芯、稻壳、木粉等废弃物做3D打印材料的秘方,第四类3D激光打印材料 生物质纤维复合材料,并申请到3项专利,取得自主知识产权自3D打印兴起后,很长时间以来该打印技术一直停留在金 属基材料、高分子材料及无机非金属材料等材质上,这些材料根 据材质不同有其不同的应用范围,有优点也有其无法克服的缺陷 以高分子材料来说,打印后不但误差大易变形,成本也很高,• 公斤材料要花120元钱能不能研究出…种材料,物美价廉且不 易变形呢?传统的机器设备生产企业在研发试制新部件时,都是先通过 手工制作设备模型进行试验,但这种手工制作的模型在精确度和 抗磨损程度上都不高目前,哈飞、东安等大型工业制造企业在 制作机械部件模型时,都已尝试3D打印技术但在研究激光3D 打印过程中发现,目前主要应用于3D打印的PS塑料及尼龙,在 用于工业的熔模铸造领域时,不是易变形就是造价昂贵经过几 年的研发试验,研究出利用木粉、竹粉、七米棒粉及稻壳秸秆粉 与塑料按比例混合的一种新型3D打印复合材料。
这种复合材料 利用的主要是我国的秸秆及其他农林废弃物,造价低,经过调整 添加比例,还可调节材料最终达到的强度,在激光烧结过程中性 能稳定、易成型,成型件尺寸精度高,其力学强度可与木材、聚 合物、陶瓷等材料相媲美此材料可替代21%—50%的塑料消耗,减少了石油资源的使 用和浪费,而且生物质塑料每吨二氧化碳排量比普通塑料要少 1.5吨左右,节能减耗的效果非常明显此外,秸秆制生物质材料 为可降解产品,经测试这种材料可在1—2年内降解1, 100%无毒性新型打印线材提到安全性,市面上大多数3D打印线材和其他塑料原料的 危险性不相上下此前,韩国3D打印机制造商ROKIT与科隆塑 料(Kolon Plastics)合作,宣称研发岀了世界首款100%无毒性新 型打印线材这款无毒线材名为“Kitchen and Deco^,不含双酚,据ROKIT 称,它完全符合美国食品药物管理局对于和食物相关材料的严格 要求,不包含任何致癌物质或者内分泌干扰化学物ROKIT还向 消费者保证这款线材完全可以用來打印厨房用具甚至宋宝的奶 瓶2, 木质耗材PolyWoodPolyWood并非是真正的木质材料,它是一种柔韧性极强的仿木质打印材料,仿木制结构与外观,它的打印情况类似于PLA耗材目前的打印状况。
同时PolyWood也是-种不易折断的、柔韧性极强的打印材 料这种耗材可以满足我们对一些木质打印品的需求,同时又能 保证打印品的柔韧性,以此满足消费者对特定打印物晶的需求3, 应用广泛秸秆制3D打印材料打印出的花瓶、茶壶等每年到了水稻、小麦收获的季节,田境上堆积如山的秸 秆便成了农民的-块“心病”火烧秸秆会污染大气,用于可再 生回收吧,秸秆的回收量乂有限如何平衡两者之间的孑盾呢? 记者从扬州市科技局了解到,我国企业经过潜心研究,开发了一 项技术,可将秸秆用于造3D打印材料,打印出日常生活装饰品 由于每吨成本直降5000元,使得3D打印技术进入普通家庭成为 了可能4, 变身3D打印材料,做成装饰品在生产工厂,工人师傅们将天然秸秆塑料原料颗粒,倒 入长达20米长的生产流水线,一卷卷的秸秆3D打印材料出炉了这只是其中的一道程序,具体制作过程需要经过五大工 序首先从周边的农户手中收购秸秆,将秸秆粉碎、经过精细化 处理后,对其进行表面的分子改进和功能变性的处理再添加… 定的化学材料,通过设施的转化,使得材料由亲水性变成憎水性、 流变性能和热稳定性能也得到改进将这…材料经过造粒处理后, 再通过机械,最终形成了 -卷卷天然的3D打印材料。
采用此技术造出的3D打印材料,可制造出木纹花瓶、 木纹餐盘等日常生活用品2, 农民新增创收路卖-•亩地秸秆最少增收800元在传统农业中,水稻、小麦秸秆除了用于烧柴火、喂牲口以外, 大部分都被当成农业废弃物,农民并不能从秸秆中获益市地若能收1000斤水稻,就能收1000斤秸秆,现在 秸秆的收购价每吨约为600元左右,加上初加工费用,农民光出 售秸秆,自家也能额外增收不少钱秸秆从田头收购后,可以继续储放在农户的家中,需要 生产时,才将秸秆原材料运到工厂来企业免费提供进行初加工 的机器农民可以得到回收秸秆的费用和初加工费用据悉,现在这种低碳环保的秸秆转化已经得到当地农户 的支持据了解,目前该中国扬州•家公司的年产量预计为1.4 万吨,可消耗秸秆0.7万吨3, 秸秆造3D打印材料有何优势?每吨成本降低约5000元冃前市面上常见的3D塑料打印材料, 主要包括ABS和PLA两种那么,秸秆3D打印材料,对比这两种材料有什么优势 从使用质量上来说,三种3D打印塑料材料都差不多但是秸秆 3D打印材料,带有一种天然的草木色纹理并且带有秸秆的清香, 因此更有木质感未来根据客户的需要,还可以在材料内添加颜 料,秸秆3D打印材料也可以有多种颜色。
而秸秆3D打卬材料,在成本上的优势也明显得多传 统的ABS材料原成本的价格每吨大约在1.5万元;PLA作为•种 天然绿色环保的3D打印材料,主要采用玉米秸秆等为主要原料, 由于生产工艺复杂,产品生产率低,因此每吨的成本可达到2万 元以上而秸秆3D打印的原材料小麦和水稻秸秆价格低,加上 工艺成熟,每吨的原成本大约只需要1万元,再经过拉丝,生产 成3D打印材料后,也只是PLA加工后的•半由于成本直线下降,使得3D打印材料进入普通家庭成 为了可能现在网上也有3D打印机卖,如果材料贵的话,老百 姓还是买不起打印材料价格下降后,老百姓可能只要花几百元 就能打印出生活用品,普通家庭还是能够承受得起的4, 秸秆造3D打印材料主要做什么工艺模型设计和私人定制产品这种3D打印材料,可以用于工艺产品设计人员进行模型材 料的研发以前工艺设计人员,在制作产品模型时,需要花上大 量的时间开手板模,既不精确,而且需花费几天的时间现在有 了这 3D打印材料后,只需要花几个小时,成本只需几十元, 就能够成功将精准的模型制作成功了而且用秸秆3D打印出的 材料,包含木纹,更有一种古朴感5,实际效果:现在原料和产品通过了国家、欧盟和美国的相关检验,符合食品 接触类和儿童玩具类的安全标准。
已经试制的产品其性能和实际 应用完全可以替代普通塑料,下游制品企业开发出的产品已经进 入市场并受到好评,因为有环保也因为秸塑材料并不比普通塑料 贝o常用的3D打印材料为塑料PLA,大约需要200元一公斤的 成本,采用秸秆3D打印材料,每公斤只要50元左右,不仅大大 节省了成本,更绿色环保虽然这」产品刚研制出来不久,但很 受市场欢迎,目前已销售了 200多吨,预计全年的销量可达3000 吨6, 应用市场:塑料制品是人们生产、生活的必需品和易耗品,秸塑材 料适用于生活日用品、市政用品、酒店易耗品等方方面面,正在 向电器、汽车行业推广,凡是塑料领域都可以去作应用推广7, 前景估计:塑料废弃后对环境的影响越來越受到人们的重视,各种 限塑、禁塑政策不断出台,资料显示我国塑料制pi.i 2013年达到 6188万吨,如果有10%的份额可以用秸塑粒料替代,那将有600 多万吨的应用规模秸塑中含有40%的生物质秸秆,对环境友好, 符合国家低碳减排政策各省均可建设5-10万吨规模的秸塑生 产企业,消耗一些当地的秸秆,继而在推广应用的基础上再根据 市场容量而扩大秸塑的生产规模8, 100%无毒性新型打印线材提到安全性,市面上大多数3D打印线材和其他塑料原料的 危险性不相上下。
此前,韩国3D打印机制造商ROKIT与科隆塑 料(Kolon Plastics)合作,宣称研发出了世界首款100%无毒性新 型打印线材这款无毒线材名为“Kitchen and Deco”,不含双酚,据ROKIT 称,它完全符合美国食品药物管理局对于和食物相关材料的严格 要求,不包含任何致癌物质或者内分泌干扰化学物ROKIT还向 消费者保证这款线材完全可以用来打印厨房用具甚至宝宝的奶 瓶9, 木质耗材PolyWoodPolyWood并非是真正的木质材料,它是-•种柔韧性极强的仿木 质打印材料,仿木制结构与外观,它的打印情况类似于PLA耗材 冃前的打印状况同时PolyWood也是一种不易折断的、柔韧性极强的打印材 料这种耗材可以满足我们对-•些木质打印品的需求,同时又能 保证打印品的柔韧性,以此满足消费者对特定打印物品的需求。





