CN112411005A - 棉-低熔点聚酯-热塑性聚氨酯3d打印丝材的制备方法 - Google Patents

棉-低熔点聚酯-热塑性聚氨酯3d打印丝材的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种棉‑低熔点聚酯‑热塑性聚氨酯3D打印丝材的制备方法，采用二维编织的方式以低熔点聚酯长丝为编织纱，以3D打印用棉复合芯材为芯纱制备3D打印丝材。在二维编织机上，以弹簧控制编织纱张力，采用张力盘控制芯纱张力，编织纱锭数为24锭，编织角为30°，以800r/min的速度编织得到3D打印丝材。本发明方法制备的3D打印丝材，经3D打印机可打印出透气性能好，手感风格柔软的服装面料。

Description

棉-低熔点聚酯-热塑性聚氨酯3D打印丝材的制备方法
技术领域
本发明属于3D打印技术领域，具体涉及一种棉-低熔点聚酯-热塑性聚氨酯3D打印丝材的制备方法。
背景技术
随着社会的进步和科技的快速发展，人们对服装的要求也越来越高，服装的功能性与智能性、多样性与个性化以及绿色环保成为主要发展趋势，这使得纺织行业也朝着绿色、智能的方向发展，而3D技术发展迅速，在建筑、医学等行业都占据越来越重要的地位，同时也是纺织行业最新的智能化技术，为纺织行业的发展带来了新机遇。棉纤维一方面因其具有优良的柔软性、吸湿性、透气性以及可再生性等性能，另一方面因其具有来源广、价格低廉以及环保等优点，受到各界人士的高度关注，是应用广泛的天然纤维。以棉纤维为原料制备了新型3D打印材料，为达到人们对于绿色、智能的要求提供了新的路径。
发明内容
本发明的目的是提供棉-低熔点聚酯-热塑性聚氨酯3D打印丝材的制备方法，以棉纤维为原料制备了新型3D打印材料，更加环保，制备方法简单。
本发明所采用的技术方案是，棉-低熔点聚酯-热塑性聚氨酯3D打印丝材的制备方法，采用二维编织的方式以低熔点聚酯长丝为编织纱，以3D打印用棉复合芯材为芯纱制备3D打印丝材。
本发明的特点还在于，
3D打印丝材的具体制备方式如下：
在二维编织机上，以弹簧控制编织纱张力，采用张力盘控制芯纱张力，编织纱锭数为24锭，编织角为30°，以800r/min的速度编织得到3D打印丝材。
棉复合芯材制备方式如下：将复合溶液A、复合溶液B、复合溶液C三种溶液单独或者两两复配，喷射到热塑性聚氨酯长丝上，其喷射量含固量占热塑性聚氨酯长丝重量的20％，然后90度烘干，得到复合芯材。
复合溶液A的制备方法如下：首先将淀粉煮沸1h，然后将其取出冷却至50℃，再加入硬脂酸和柠檬酸三丁酯，最后待温度降至25-30℃；
其中，淀粉溶液质量浓度为4％，硬脂酸浓度为20g/L，柠檬酸三丁酯浓度为12g/L。
复合溶液B制备方法如下：
首先溶解羧甲基壳聚糖为甲基壳聚糖溶液，然后升温至40℃，加入棉短纤维，最后搅拌至均匀分散，静置至25-30℃，得到复合溶液B；其中，棉短纤维主体长度为3mm，棉短纤维浓度为6g/L，甲基壳聚糖溶液浓度为15g/L。
复合溶液C制备方法如下：
首先将羧甲基壳聚糖溶解，然后加入棉纤维粉末，再经过磁力搅拌、剪切和超声处理，最后静置；其中，棉纤维粉末与甲基壳聚糖质量比为5:6，搅拌时间为10min，剪切时间为15min，超声时间为20min。
3D打印丝材在喷丝以及后期打印过程选择的喷嘴直径为0.8mm，打印温度为210℃，打印速度为80mm/s，填充角度为60°，层高为0.2mm。
本发明的有益效果是，本发明采用二维编织技术制备了棉纤维粉末-低熔点聚酯-热塑性聚氨酯复合3D打印丝材，此3D打印丝材出丝连续且出丝的速度适中，其很适宜在3D打印机上进行服装面料的打印。此棉-低熔点聚酯-热塑性聚氨酯复合3D打印丝材经3D打印机可打印出透气性能好，手感风格柔软的服装面料。
附图说明
图1为本发明棉-低熔点聚酯-热塑性聚氨酯3D打印丝材的形貌图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
采用二维编织的方式以低熔点聚酯长丝为编织纱，以3D打印用棉复合芯材为芯纱制备3D打印丝材。
3D打印丝材的具体制备方式如下：
在二维编织机上，以弹簧控制编织纱张力，采用张力盘控制芯纱张力，编织纱锭数为24锭，编织角为30°，以800r/min的速度编织得到3D打印丝材。
棉复合芯材制备方式如下：将复合溶液A喷射到热塑性聚氨酯长丝上，其喷射量含固量占热塑性聚氨酯长丝重量的20％，然后90度烘干，得到复合芯材。
复合溶液A的制备方法如下：首先将淀粉煮沸1h，然后将其取出冷却至50℃，再加入硬脂酸和柠檬酸三丁酯，最后待温度降至30℃；
其中，淀粉溶液质量浓度为4％，硬脂酸浓度为20g/L，柠檬酸三丁酯浓度为12g/L。
实施例2
采用二维编织的方式以低熔点聚酯长丝为编织纱，以3D打印用棉复合芯材为芯纱制备3D打印丝材。
3D打印丝材的具体制备方式如下：
在二维编织机上，以弹簧控制编织纱张力，采用张力盘控制芯纱张力，编织纱锭数为24锭，编织角为30°，以800r/min的速度编织得到3D打印丝材。
棉复合芯材制备方式如下：将复合溶液B喷射到热塑性聚氨酯长丝上，其喷射量含固量占热塑性聚氨酯长丝重量的20％，然后90度烘干，得到复合芯材。
复合溶液B制备方法如下：
首先溶解羧甲基壳聚糖为甲基壳聚糖溶液，然后升温至40℃，加入棉短纤维，最后搅拌至均匀分散，静置至25℃，得到复合溶液B；其中，棉短纤维主体长度为3mm，棉短纤维浓度为6g/L，甲基壳聚糖溶液浓度为15g/L。
实施例3
采用二维编织的方式以低熔点聚酯长丝为编织纱，以3D打印用棉复合芯材为芯纱制备3D打印丝材。
3D打印丝材的具体制备方式如下：
在二维编织机上，以弹簧控制编织纱张力，采用张力盘控制芯纱张力，编织纱锭数为24锭，编织角为30°，以800r/min的速度编织得到3D打印丝材。
棉复合芯材制备方式如下：将复合溶液C三种溶液喷射到热塑性聚氨酯长丝上，其喷射量含固量占热塑性聚氨酯长丝重量的20％，然后90度烘干，得到复合芯材。
复合溶液C制备方法如下：
首先将羧甲基壳聚糖溶解，然后加入棉纤维粉末，再经过磁力搅拌、剪切和超声处理，最后静置；其中，棉纤维粉末与甲基壳聚糖质量比为5:6，搅拌时间为10min，剪切时间为15min，超声时间为20min。
实施例4
采用二维编织的方式以低熔点聚酯长丝为编织纱，以3D打印用棉复合芯材为芯纱制备3D打印丝材。
3D打印丝材的具体制备方式如下：
在二维编织机上，以弹簧控制编织纱张力，采用张力盘控制芯纱张力，编织纱锭数为24锭，编织角为30°，以800r/min的速度编织得到3D打印丝材。
棉复合芯材制备方式如下：将复合溶液A和复合溶液B两两复配，喷射到热塑性聚氨酯长丝上，其喷射量含固量占热塑性聚氨酯长丝重量的20％，然后90度烘干，得到复合芯材。
复合溶液A的制备方法如下：首先将淀粉煮沸1h，然后将其取出冷却至50℃，再加入硬脂酸和柠檬酸三丁酯，最后待温度降至27℃；
其中，淀粉溶液质量浓度为4％，硬脂酸浓度为20g/L，柠檬酸三丁酯浓度为12g/L。
复合溶液B制备方法如下：
首先溶解羧甲基壳聚糖为甲基壳聚糖溶液，然后升温至40℃，加入棉短纤维，最后搅拌至均匀分散，静置至28℃，得到复合溶液B；其中，棉短纤维主体长度为3mm，棉短纤维浓度为6g/L，甲基壳聚糖溶液浓度为15g/L。
实施例5
采用二维编织的方式以低熔点聚酯长丝为编织纱，以3D打印用棉复合芯材为芯纱制备3D打印丝材。
3D打印丝材的具体制备方式如下：
在二维编织机上，以弹簧控制编织纱张力，采用张力盘控制芯纱张力，编织纱锭数为24锭，编织角为30°，以800r/min的速度编织得到3D打印丝材。
棉复合芯材制备方式如下：将复合溶液A、复合溶液C两两复配，喷射到热塑性聚氨酯长丝上，其喷射量含固量占热塑性聚氨酯长丝重量的20％，然后90度烘干，得到复合芯材。
复合溶液A的制备方法如下：首先将淀粉煮沸1h，然后将其取出冷却至50℃，再加入硬脂酸和柠檬酸三丁酯，最后待温度降至30℃；
其中，淀粉溶液质量浓度为4％，硬脂酸浓度为20g/L，柠檬酸三丁酯浓度为12g/L。
复合溶液C制备方法如下：
首先将羧甲基壳聚糖溶解，然后加入棉纤维粉末，再经过磁力搅拌、剪切和超声处理，最后静置；其中，棉纤维粉末与甲基壳聚糖质量比为5:6，搅拌时间为10min，剪切时间为15min，超声时间为20min。
实施例6
采用二维编织的方式以低熔点聚酯长丝为编织纱，以3D打印用棉复合芯材为芯纱制备3D打印丝材。
3D打印丝材的具体制备方式如下：
在二维编织机上，以弹簧控制编织纱张力，采用张力盘控制芯纱张力，编织纱锭数为24锭，编织角为30°，以800r/min的速度编织得到3D打印丝材。
棉复合芯材制备方式如下：将复合溶液B、复合溶液C三种溶液两两复配，喷射到热塑性聚氨酯长丝上，其喷射量含固量占热塑性聚氨酯长丝重量的20％，然后90度烘干，得到复合芯材。
复合溶液B制备方法如下：
首先溶解羧甲基壳聚糖为甲基壳聚糖溶液，然后升温至40℃，加入棉短纤维，最后搅拌至均匀分散，静置至30℃，得到复合溶液B；其中，棉短纤维主体长度为3mm，棉短纤维浓度为6g/L，甲基壳聚糖溶液浓度为15g/L。
复合溶液C制备方法如下：
首先将羧甲基壳聚糖溶解，然后加入棉纤维粉末，再经过磁力搅拌、剪切和超声处理，最后静置；其中，棉纤维粉末与甲基壳聚糖质量比为5:6，搅拌时间为10min，剪切时间为15min，超声时间为20min。
由图1可以看出，本发明方法制备出的棉-低熔点聚酯-热塑性聚氨酯复合3D打印丝材经3D打印机可打印出的的服装面料棉纤维分散均匀，透气性能好，手感风格柔软。

Claims (7)

1.棉-低熔点聚酯-热塑性聚氨酯3D打印丝材的制备方法，其特征在于：采用二维编织的方式以低熔点聚酯长丝为编织纱，以3D打印用棉复合芯材为芯纱制备3D打印丝材。
2.根据权利要求1所述的棉-低熔点聚酯-热塑性聚氨酯3D打印丝材的制备方法，其特征在于：3D打印丝材的具体制备方式如下：
在二维编织机上，以弹簧控制编织纱张力，采用张力盘控制芯纱张力，编织纱锭数为24锭，编织角为30°，以800r/min的速度编织得到3D打印丝材。
3.根据权利要求1所述的棉-低熔点聚酯-热塑性聚氨酯3D打印丝材的制备方法，其特征在于：所述棉复合芯材制备方式如下：将复合溶液A、复合溶液B、复合溶液C三种溶液单独或者两两复配，喷射到热塑性聚氨酯长丝上，其喷射量含固量占热塑性聚氨酯长丝重量的20％，然后90度烘干，得到复合芯材。
4.如权利要求3所述的棉-低熔点聚酯-热塑性聚氨酯3D打印丝材的制备方法，其特征在于：所述复合溶液A的制备方法如下：首先将淀粉煮沸1h，然后将其取出冷却至50℃，再加入硬脂酸和柠檬酸三丁酯，最后待温度降至25-30℃；
其中，淀粉溶液质量浓度为4％，硬脂酸浓度为20g/L，柠檬酸三丁酯浓度为12g/L。
5.如权利要求3所述的棉-低熔点聚酯-热塑性聚氨酯3D打印丝材的制备方法，其特征在于：所述复合溶液B制备方法如下：
首先溶解羧甲基壳聚糖为甲基壳聚糖溶液，然后升温至40℃，加入棉短纤维，最后搅拌至均匀分散，静置至25-30℃，得到复合溶液B；其中，棉短纤维主体长度为3mm，棉短纤维浓度为6g/L，甲基壳聚糖溶液浓度为15g/L。
6.如权利要求3所述的棉-低熔点聚酯-热塑性聚氨酯3D打印丝材的制备方法，其特征在于：所述复合溶液C制备方法如下：
首先将羧甲基壳聚糖溶解，然后加入棉纤维粉末，再经过磁力搅拌、剪切和超声处理，最后静置；其中，棉纤维粉末与甲基壳聚糖质量比为5:6，搅拌时间为10min，剪切时间为15min，超声时间为20min。
7.如权利要求1所述的棉-低熔点聚酯-热塑性聚氨酯3D打印丝材的制备方法，其特征在于：所述3D打印丝材在喷丝以及后期打印过程选择的喷嘴直径为0.8mm，打印温度为210℃，打印速度为80mm/s，填充角度为60°，层高为0.2mm。
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