CN112752833B - 使用后期处理清洁剂通过增材制造制成的3d打印部件 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了使用后期处理清洁剂通过增材制造来制作3D打印部件的方法。

Description

使用后期处理清洁剂通过增材制造制成的3D打印部件
技术领域
本发明提供了使用后期处理清洁剂通过增材制造(additive manufacturing)来制作3D打印部件的方法。
相关技术的简要说明
增材制造正在迅速成为传统制造技术的可行替代方案，并且在某些情况下是制作复杂部件的唯一实用方案。
使用光固化树脂是增材制造的一个缺点。在这种情况下，最终用户冒着不完全固化和部件成型的风险。有时在不完全固化的情况下，残留的光固化树脂会留在打印部件的表面上。当发生这种情况并且表面含有残留的树脂时，可观察到表面缺陷，可产生表面粘着性和/或可损害部件的预期功能的表面光洁度的质量。过去进行了许多尝试以解决该问题。
例如，美国专利申请公开号US 2017/0173872提供了一种形成3D物体的方法，其包括：(a)提供载体和填充水平，以及任选存在的光学透明构件，该光学透明构件具有限定填充水平的构建表面，载体和填充水平在其间具有构建区域；(b)用可聚合液体填充构建区域，该可聚合液体包含：i)可光聚合的液体第一组分和(ii)不同于第一组分的第二可凝固组分的混合物；(c)用光照射构建区域(当存在时，穿过光学透明构件)，以由第一组分形成固体聚合物支架，并且还使载体远离构建表面行进，以形成3D中间体，所述3D中间体具有与3D物体相同的形状或将要赋予3D物体的形状，并含有第二可凝固组分，该第二可凝固组分以未凝固和/或未固化的形式承载在支架中；(d)洗涤3D中间体；以及(e)在照射步骤和/或洗涤步骤的同时或之后，凝固和/或固化3D中间体中的第二可凝固组分以形成3D物体。在‘872公开中较为集中和相关的章节之一中，根据‘872公开的洗涤步骤使用了“任何合适的洗涤液”，并列出了BIO-SOLVTM溶剂的替代品；PURPLE POWERTM除油剂/清洁剂；通用清洁剂；水和异丙醇的体积比为50:50的混合物作为可能的选择。
迄今为止，所有事物都有其缺点。例如，许多已知的洗涤液或清洁剂被认为包含异丙醇和具有低闪点和高挥发性有机化合物的其他溶剂。
过去，在打印后可能已经洗涤了3D打印部件，以去除3D打印部件表面上聚集的有害物质或留在3D打印部件表面上的残留的未固化树脂。这样做时，洗涤浴通常会变得富含未固化树脂，随着时间的推移，这些树脂开始固化。固化导致洗涤浴达到凝胶稠度而不适合其预期目的。因此，洗涤浴需要更换，这既麻烦又耗时，成本也高。对最终用户来说，具有更长适用期的洗涤浴将是巨大的优点。
因此，尽管存在现有技术水平，仍希望有利于容易地洗涤3D打印部件，并且以这样的方式操作，不会对洗涤3D打印部件的洗涤浴的适用期产生不利影响，同时使用由高闪点组分制成的洗涤剂，至少也减少了VOC排放。
发明内容
本发明满足了这些要求。
因此，通过使用本发明的组合物和方法，可以更有效地生产3D打印部件，这些部件具有更清洁的表面光洁度，基本上没有有害物质和/或几乎没有或没有不需要的树脂残留在表面上。这绝非易事，因为在过去，最终用户要么在3D打印部件上留下了受损的表面光洁度，要么不得不采取额外的措施来手工准备表面光洁度(假设最终用户可以触及整个表面)。由此可见，本发明的组合物和方法大大有助于推进3D打印进入更广泛的应用。
在一个方面，本发明提供了一种组合物，其包含：(a)一种或多种亚烷基二醇；(b)一种或多种亚烷基二醇醚；(c)一种或多种烷氧基化的芳香醇；以及(d)抗氧化剂组分。
在另一方面，本发明提供一种洗涤3D打印部件的方法，所述3D打印部件通过增材制造制成。该方法包括以下步骤：
(a)将增材制造制成的3D打印部件与如上所述的组合物接触，所述3D打印部件由光固化树脂组合物制成，并具有至少一个表面；以及
(b)使所述3D打印部件与所述组合物保持接触足够长的时间，以去除基本上所有残留在表面上的任何光固化树脂组合物；以及
(c)移除步骤(b)中与所述组合物接触的3D打印部件，并且任选地，使所述3D打印部件与水和/或空气接触足够长的时间，以分别去除基本上所有残留在所述3D打印部件上的任何组合物和/或水。
附图说明
图1示出了使用反光显微镜用1号样品洗涤的清洁的3D打印部件的数码照片。扫描线的光学清晰度和整体图像质量根据样品内容物而异。根据洗涤浴寿命，可能存在或不存在一些通常观察到的小颗粒。没有观察到明显的单体/低聚物露头(outcropping)，这表明表面清洁。
图2示出了使用反光显微镜用2号样品洗涤的清洁的3D打印部件的数码照片。扫描线的光学清晰度和整体图像质量根据样品内容物而异。根据洗涤浴寿命，可能存在或不存在一些通常观察到的小颗粒。没有观察到明显的单体/低聚物露头，这表明表面清洁。
图3示出了使用反光显微镜用3号样品洗涤的清洁的3D打印部件的数码照片。扫描线的光学清晰度和整体图像质量根据样品内容物而异。根据洗涤浴寿命，可能存在或不存在一些通常观察到的小颗粒。没有观察到明显的单体/低聚物露头，这表明表面清洁。
图4示出了使用反光显微镜用4号样品洗涤的清洁的3D打印部件的数码照片。扫描线的光学清晰度和整体图像质量根据样品内容物而异。根据洗涤浴寿命，可能存在或不存在一些通常观察到的小颗粒。没有观察到明显的单体/低聚物露头，这表明表面清洁。
图5示出了使用反光显微镜用A号样品洗涤的清洁的3D打印部件的数码照片。扫描线的光学清晰度和整体图像质量根据样品内容物而异。根据洗涤浴寿命，可能存在或不存在一些通常观察到的小颗粒。没有观察到明显的单体/低聚物露头，这表明表面清洁。
图6示出了使用反光显微镜用B号样品洗涤的清洁的3D打印部件的数码照片。扫描线的光学清晰度和整体图像质量根据样品内容物而异。通过在部件表面上出现单体/低聚物的下垂露头，观察到清洁不充分。
具体实施方式
如上所述，本发明提供一种洗涤3D打印部件的方法，所述3D打印部件通过增材制造制成。
该方法包括以下步骤：(a)将增材制造制成的3D打印部件与如上所述的组合物接触，所述3D打印部件由光固化树脂组合物制成，并具有至少一个表面；和(b)使所述3D打印部件与所述组合物保持接触足够长的时间，以去除基本上所有残留在表面上的任何光固化树脂组合物；以及(c)移除步骤(b)中与所述组合物接触的3D打印部件，并且任选地，使所述3D打印部件与水和/或空气接触足够长的时间，以分别去除基本上所有残留在所述3D打印部件上的任何组合物和/或水。
根据指示预定图案的数据来执行增材制造以形成3D打印部件。
一方面，所述组合物包括：(a)一种或多种亚烷基二醇；(b)一种或多种亚烷基二醇醚；(c)一种或多种烷氧基化的芳香醇；以及(d)抗氧化剂组分。由于本发明所述的所有原因，所述组合物是用于洗涤3D打印部件的更有效的清洁剂。
所述组合物可进一步包括(e)表面活性剂组分。
所述组合物可进一步包括(f)水。
亚烷基二醇(a)应具有1至约12个碳原子，其实例包括单、二、三和四乙二醇或丙二醇、丁二醇和己二醇。
亚烷基二醇(a)的存在量应为约0重量％至约90重量％，例如约50重量％至约75重量％。
亚烷基二醇醚(b)可具有2至约10个形成醚的碳原子，其实例可以是乙二醇C1-C6烷基醚或丙二醇C1-C6烷基醚，例如乙二醇正丁醚、一缩二丙二醇甲醚或二缩三丙二醇甲醚。
亚烷基二醇醚(b)的存在量应为约10重量％至约90重量％，例如约50重量％至约75重量％。
烷氧基化的芳族醇(c)可以是烷氧基化的苄醇，例如甲氧基化或乙氧基化的苄醇。
烷氧基化的芳族醇的存在量应为约1重量％至约25重量％，例如约5重量％至约20重量％。
抗氧化剂组分(d)可选自2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、2,6-二叔丁基-4-甲氧基苯酚、C1-C12没食子酸酯(例如没食子酸丙酯)、叔丁基氢醌、N,N-二乙基羟胺、抗坏血酸及其酯，以及它们的混合物。
抗氧化剂组分的存在量应为约0.005重量％至约0.5重量％，例如约0.01重量％至约0.25重量％。
表面活性剂组分应选自二烷基磺基琥珀酸盐(dialkyl sulfosuccinate salts)；或C4-C18直链或支链的、饱和或不饱和的醇烷氧基化物，其中烷氧基化物可选自C4-C18直链或支链的、饱和或不饱和的醇乙氧基化物、丙氧基化物、丙氧基化-乙氧基化物、乙氧基化-丙氧基化物及它们的混合物。
表面活性剂组分的存在量应为约0.1重量％至约50重量％，例如约0.2重量％至约25重量％，理想地为约0.5重量％至约10重量％。
所述组合物可进一步包括分散剂组分。
当存在分散剂时，其可以选自磺化的萘-甲醛缩合物盐、烷氧基化的醇磷酸盐(phosphates)或膦酸盐(phosphonates)、丙烯酸盐、苯乙烯磺酸盐、丙烯酰亚胺基烷基磺酸盐、二甲苯磺酸盐或枯烯磺酸盐。
所述分散剂的存在量应为约1重量％至约30重量％，例如约2重量％至约20重量％，理想地为约5重量％至约10重量％。
当然，所述组合物可包括水，当存在时，水的量至多为约50重量％，例如约至多为约25重量％。
所述组合物可进一步包括光引发剂组分，例如α-羟基酮、苯基乙醛酸酯、苄基二甲基缩酮、单酰基氧化膦、双酰基氧化膦及它们的混合物。
另一方面，所述组合物应包括：(a)包含一缩二丙二醇甲醚和二缩三丙二醇甲醚的亚烷基二醇醚的组合；(b)一种或多种烷氧基化的醇(诸如己醇乙氧基化物)；(c)一种或多种烷氧基化的芳族醇，其包含苄醇乙氧基化物；以及(d)抗氧化剂成分，其包含没食子酸丙酯。
所述组合物的烷氧基化的芳族醇(例如苄醇乙氧基化物)和/或烷氧基化的醇(例如己醇乙氧基化物)可以以约1:2至约1:10的重量比存在。
所述组合物的亚烷基二醇醚(例如一缩二丙二醇甲醚和二缩三丙二醇甲醚)可以以约2:1至约20:1的重量比存在。
所述组合物的亚烷基二醇醚和烷氧基化的芳族醇可以以约8:1至约2:1的重量比存在。
所述组合物的亚烷基二醇醚(例如一缩二丙二醇甲醚)和亚烷基二醇(例如丙二醇)的存在量的重量比可为约1:1至约1:3。
由于用于洗涤3D打印部件的组合物随着使用和时间的推移而老化，树脂浓度增加。结果，3D打印部件在固化后可能具有变得发粘的趋势。在实践中，当观察到这种情况时，需要更换所述组合物，并对容器进行适当的清洁。但是，在所述组合物中添加光引发剂后，可以固化3D打印部件中累积在所述组合物中的残留树脂，因此从所述组合物中将其“沉淀”出来，从而延长了所述组合物的使用寿命。并且可以改善3D打印部件的表面固化，特别是使用这些LED型能量发射装置制成的3D打印部件的表面固化。
用作洗涤通过增材制造制成的3D打印部件的清洁剂的理想组合物应包括：
1号样品
一缩二丙二醇甲醚，74.62重量％
二缩三丙二醇甲醚，25.23重量％
2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚，0.10重量％
2号样品
一缩二丙二醇甲醚，74.62重量％
二缩三丙二醇甲醚，25.23重量％
没食子酸丙酯，0.10重量％
3号样品
一缩二丙二醇甲醚，64.94重量％
己醇乙氧基化物，19.98重量％
苄醇乙氧基化物，14.98重量％
没食子酸丙酯，0.10重量％
4号样品
二缩三丙二醇甲醚，88.85重量％
苄醇乙氧基化物，11.00重量％
没食子酸丙酯，0.15重量％
在这四个样品中，特别理想地是3号样品，因为与1号样品、2号样品和4号样品相比，其可使用更少的处理步骤。
用于由增材制造技术形成3D打印部件的光固化树脂应通过暴露于电磁频谱中的辐射(例如IR、VIS、UV和UV/VIS)进行固化。
实际上，可以首先使用电磁频谱的一部分辐射，然后使用电磁频谱中的另一部分辐射。或者，电磁频谱中的辐射可以与暴露于升高的温度条件下一起使用。选择升高的温度时，应注意所用树脂的固化温度及其所选固化包(cure package)的固化曲线(cureprofile)。选择升高的温度条件，要么(1)进一步驱动暴露在电磁频谱辐射下所引发的反应，直至完成，要么(2)在一些情况下，在3D打印树脂中引发二次固化反应。在选择升高的温度条件以促进树脂固化的情况下，所选择的温度应该大于室温加上约70℃，但理想地是小于约180℃。
根据3D打印树脂的化学性质，固化包的性质和用量都可能有很大差异。例如，在3D打印树脂可通过(甲基)丙烯酸酯官能团固化的情况下，可将固化包选择为通过暴露于电磁频谱的辐射或升高的温度条件下或两者中而触发的固化包。
在一些情况下，理想地，在构建基底的表面的至少一部分上提供脱模涂层材料，以便于一旦从构建基底形成3D打印部件就将其移除。
脱模涂层材料在液体载体中的浓度可为约0.05重量％至约10重量％，例如约2.5重量％至约5重量％。
所选的脱模涂料的接触角测量应大于75°，但小于108°。
根据指示由软件代码预定的图案的数据来制作3D打印部件。
如上所述，本发明的洗涤通过增材制造制成的3D打印部件的方法可包括以下步骤：
(a)将增材制造制成的3D打印部件与本发明的组合物接触，所述3D打印部件由光固化树脂组合物制成，并具有至少一个表面；以及
(b)使所述3D打印部件与所述组合物保持接触足够长的时间，以去除基本上所有残留在所述表面上的所有任何光固化树脂组合物；以及
(c)移除步骤(b)中与所述组合物接触的3D打印部件，并且任选地，使所述3D打印部件与水和/或空气接触足够长的时间，以分别去除基本上所有残留在所述3D打印部件上的任何组合物和/或水。
在步骤(b)之后但在步骤(c)之前，可使用冲洗步骤，其中冲洗液可以是水性或非水性液体。如果使用非水性液体作为冲洗液，则应随后使用水性冲洗液。1号样品、2号样品和4号样品特别适合用于冲洗步骤，例如非水性冲洗。在冲洗后，可干燥所述3D打印部件。
可选地，本发明的洗涤通过增材制造制成的3D打印部件的方法可包括以下步骤：
(a)将增材制造制成的3D打印部件与本发明的组合物接触，所述3D打印部件由光固化树脂组合物制成，并且至少一个表面接触足够长的时间，以去除基本上所有残留在所述表面上的任何光固化树脂组合物；以及
(b)使所述3D打印部件与非水性冲洗液接触；以及
(c)移除步骤(b)中与所述组合物接触的3D打印部件，并且任选地，使所述3D打印部件与水和/或空气接触足够长的时间，以分别去除基本上所有残留在所述3D打印部件上的任何组合物和/或水。
在步骤(c)之后，可以用空气干燥所述3D打印部件。
各个步骤发生的时间范围可以是约2分钟至约60分钟，例如约2分钟至约10分钟，理想地约5分钟至约10分钟。
发生各个步骤的温度可以在约15℃至约60℃的范围内，例如约20℃至约55℃，理想地为约25℃至约45℃。
以下实施例是说明性的。
实施例
在实施例中，要么使用Form 2打印机用Formlabs Clear Resin或Formlabs ToughResin和光引发剂打印部件，这两种树脂都被宣传为具有(甲基)丙烯酸酯化的低聚物、(甲基)丙烯酸酯化的单体、丙烯酸酯化的单体的组合的光聚合物树脂，要么使用LOCTITE PR-10打印机用LOCTITE 3D3840Black resin打印部件。
将Form 2打印机或LOCTITE PR-10打印机的打印分辨率设置为0.1mm，这是打印的每层的厚度。在此设置下，打印大约需要2-4个小时才能完成。在每种情况下，打印的部件都是尺寸为1”×2”×0.125”的三维矩形。
以下树脂用于在Form 2打印机上制作3D打印部件：Formlabs Clear Resin(编号FLGPCL04)和Formlabs Tough Resin(编号FLTOTL05)。LOCTITE 3D 3840Black resin用于在LOCTITE PR-10打印机中制作3D打印部件。
以所述方式，使用以下样品作为清洁剂来洗涤3D打印部件。样品A和样品B代表用于清洁3D打印部件的现有技术水平的洗涤液。
样品A
异丙醇，99重量％
样品B
十氟戊烷，97.4重量％
试剂醇(乙醇、异丙醇和甲醇的组合)，2.6重量％
以所述方式，使用1号-4号样品洗涤3D打印部件。
1号样品
一缩二丙二醇甲醚，74.62重量％
二缩三丙二醇甲醚，25.23重量％
2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚，0.10重量％
2号样品
一缩二丙二醇甲醚，74.62重量％
二缩三丙二醇甲醚，25.23重量％
没食子酸丙酯，0.10重量％
3号样品
一缩二丙二醇甲醚，64.94重量％
己醇乙氧基化物，19.98重量％
苄醇乙氧基化物，14.98重量％
没食子酸丙酯，0.10重量％
4号样品
二缩三丙二醇甲醚，88.85重量％
苄醇乙氧基化物，11.00重量％
没食子酸丙酯，0.15重量％
1号-4号样品中的每一者都含有抗氧化剂。3号样品包括亚烷基二醇醚；烷氧基化的醇；烷氧基化的芳族醇；和抗氧化剂组分。
分别用样品A和样品B以及1-4号样品洗涤如上所述制成的3D打印部件。对于样品A和样品B，3D打印部件的清洁在25℃下进行约10-20分钟的时间，例如约12.5分钟。使用现有技术水平的洗涤液清洁后的3D打印部件的外观，对于样品A可以描述为非粘性和无光光洁度(matte finish)，而对于样品B可以描述为粘性表面光洁度。但是样品A的闪点低(即11.7℃)，并且会向环境释放VOC。图5-图6分别反映了样品A-样品B的性能。
对于1号-4号样品，在25℃下对3D打印部件进行清洁的时间段少于约10分钟，例如约7.5分钟或甚至约5分钟。使用1号-4号样品中的任何一者清洁的3D打印部件的外观都可描述为非粘性和无光光洁度。并且1号-4号样品及其成分的闪点至少为75℃，而在一些情况下大于94℃。图1-图4分别反映了1号-4号样品的性能。

Claims (23)

1.用于洗涤3D打印部件的组合物，其包含：
(a)一种或多种亚烷基二醇，其具有1个至12个碳原子；
(b)一种或多种亚烷基二醇醚，其是乙二醇C1-C10烷基醚或丙二醇C1-C10烷基醚；
(c)一种或多种烷氧基化的芳族醇，其是烷氧基化的苄醇；和
(d)抗氧化剂组分，其选自2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、2,6-二叔丁基-4-甲氧基苯酚、C1-C12没食子酸酯、叔丁基氢醌、N,N-二乙基羟胺、抗坏血酸及其酯，以及它们的混合物。
2.根据权利要求1所述的组合物，其还包含(e)表面活性剂组分。
3.根据权利要求1所述的组合物，其还包含(f)水。
4.根据权利要求1所述的组合物，其中所述亚烷基二醇(a)的存在量为10重量％至90重量％。
5.根据权利要求1所述的组合物，其中所述亚烷基二醇(a)的存在量为50重量％至75重量％。
6.根据权利要求1所述的组合物，其中所述亚烷基二醇醚(b)的存在量为10重量％至90重量％。
7.根据权利要求1所述的组合物，其中所述亚烷基二醇醚(b)的存在量为50重量％至75重量％。
8.根据权利要求1所述的组合物，其中所述烷氧基化的芳族醇(c)的存在量为1重量％至25重量％。
9.根据权利要求1所述的组合物，其中所述烷氧基化的芳族醇(c)的存在量为5重量％至20重量％。
10.根据权利要求2所述的组合物，其中所述表面活性剂组分(e)选自二烷基磺基琥珀酸盐；或C4-C18直链或支链的、饱和或不饱和的醇烷氧基化物。
11.根据权利要求2所述的组合物，其中所述表面活性剂组分(e)选自C4-C18直链或支链的、饱和或不饱和的醇乙氧基化物、丙氧基化物、丙氧基化-乙氧基化物、乙氧基化-丙氧基化物及它们的混合物。
12.根据权利要求2所述的组合物，其中所述表面活性剂组分(e)的存在量为5重量％至35重量％。
13.根据权利要求3所述的组合物，其还包含分散剂组分(f)。
14.根据权利要求3所述的组合物，其中所述分散剂组分(f)选自磺化的萘-甲醛缩合物盐、烷氧基化的醇磷酸盐或膦酸盐、丙烯酸盐、苯乙烯磺酸盐、丙烯酰亚胺烷基磺酸盐、二甲苯磺酸盐或枯烯磺酸盐。
15.根据权利要求1所述的组合物，其中所述抗氧化剂(d)的存在量为0.005重量％至0.5重量％。
16.根据权利要求1所述的组合物，其还包含光引发剂组分(g)。
17.根据权利要求16所述的组合物，其中所述光引发剂组分(g)选自α-羟基酮、苯基乙醛酸酯、苄基二甲基缩酮、单酰基氧化膦、双酰基氧化膦及它们的混合物。
18.根据权利要求1所述的组合物，其中所述亚烷基二醇是丙二醇。
19.根据权利要求1所述的组合物，其中所述亚烷基二醇醚选自乙二醇正丁醚、一缩二丙二醇甲醚和二缩三丙二醇甲醚。
20.根据权利要求1所述的组合物，其中所述烷氧基化的芳族醇是苄醇乙氧基化物。
21.根据权利要求1所述的组合物，其中所述抗氧化剂是没食子酸丙酯。
22.洗涤通过增材制造制成的3D打印部件的方法，其包括以下步骤：
(a)使增材制造制成的3D打印部件与根据权利要求1至21任一项所述的组合物接触，所述3D打印部件由光固化树脂组合物制成，并且具有至少一个表面；以及
(b)使所述3D打印部件与所述组合物保持接触足够长的时间，以去除基本上所有残留在所述表面上的任何光固化树脂组合物；以及
(c)移除步骤(b)中与所述组合物接触的3D打印部件，并且任选地，使所述3D打印部件与水和/或空气接触足够长的时间，以分别去除基本上所有残留在所述3D打印部件上的任何组合物和/或水。
23.洗涤通过增材制造制成的3D打印部件的方法，其包括以下步骤：
(a)使增材制造制成的3D打印部件与根据权利要求1至21任一项所述的组合物接触，
所述3D打印部件由光固化树脂组合物制成，并具有至少一个表面；以及
(b)使所述3D打印部件与非水性冲洗液接触；以及
(c)移除步骤(b)中与所述组合物接触的3D打印部件，并且任选地，使所述3D打印部件与水和/或空气接触足够长的时间，以分别去除基本上所有残留在所述3D打印部件上的任何组合物和/或水。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA3173492A1 (en) * 2020-04-24 2021-10-28 Dow Global Technologies Llc Solvent compositions with antioxidants
CA3206451A1 (en) * 2021-02-10 2022-08-18 Felipe A. Donate Solvent compositions with antioxidants
WO2023278212A1 (en) * 2021-07-02 2023-01-05 Postprocess Technologies, Inc. Solutions and methods for treating additive manufactured compositions

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1995029980A1 (en) * 1994-04-29 1995-11-09 The Procter & Gamble Company Cellulase fabric-conditioning compositions
CN1378585A (zh) * 1999-01-20 2002-11-06 宝洁公司 含有改性烷基苯磺酸盐的餐具洗涤组合物
CN105856571A (zh) * 2016-05-11 2016-08-17 中山市东方博达电子科技有限公司 光固化3d打印机的自动后处理方法及装置
WO2018079513A1 (en) * 2016-10-27 2018-05-03 Ricoh Company, Ltd. Cleaning solution, set of ink and cleaning solution, cleaning method, cleaning apparatus, printing method, and printing apparatus

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1995032275A1 (en) * 1994-05-19 1995-11-30 Penetone Corporation Cleaning compositions
US7482316B2 (en) * 2001-01-04 2009-01-27 Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien Water-based flushing solution for paints and other coatings
CN102159692A (zh) * 2008-08-14 2011-08-17 麦莱琉卡有限公司 超浓缩的液体洗衣洗涤剂
KR101880309B1 (ko) * 2012-07-06 2018-08-16 동우 화인켐 주식회사 세정제 조성물 및 이를 이용한 세정방법
EP3131972B1 (en) * 2014-04-17 2020-02-19 Henkel AG & Co. KGaA A light-curable resin composition
US10343331B2 (en) * 2015-12-22 2019-07-09 Carbon, Inc. Wash liquids for use in additive manufacturing with dual cure resins
CN106945270A (zh) * 2016-01-06 2017-07-14 恒信智能（天津）快速制造技术有限公司 快速成型光固化树脂焙烧工艺

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1995029980A1 (en) * 1994-04-29 1995-11-09 The Procter & Gamble Company Cellulase fabric-conditioning compositions
CN1378585A (zh) * 1999-01-20 2002-11-06 宝洁公司 含有改性烷基苯磺酸盐的餐具洗涤组合物
CN105856571A (zh) * 2016-05-11 2016-08-17 中山市东方博达电子科技有限公司 光固化3d打印机的自动后处理方法及装置
WO2018079513A1 (en) * 2016-10-27 2018-05-03 Ricoh Company, Ltd. Cleaning solution, set of ink and cleaning solution, cleaning method, cleaning apparatus, printing method, and printing apparatus

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