CN114058166A - 一种用于3d打印的pla香味线材及其制备方法、应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于3D打印的PLA香味线材，其原料按质量百分比包括：白油0.5‑1.1%，微胶囊香味剂1.5‑2.5%，色母4‑6%，增韧剂2‑4%，余量为PLA。本发明公开了上述PLA香味线材制备方法，将PLA与白油混合均匀，再加入微胶囊香味剂混合均匀，投入到双螺杆挤出机中，160‑190℃挤出切粒，干燥得到香味型PLA母粒；将PLA与香味型PLA母粒、增韧剂、色母混合均匀，投入到单螺杆挤出机中，160‑200℃挤出，冷却得到PLA香味线材。本发明公开了上述PLA香味线材使用方法，将上述PLA香味线材投入到FDM打印机中进行打印，打印温度为200‑230℃。
Description
技术领域
本发明涉及3D打印技术领域，尤其涉及一种用于3D打印的PLA香味线材及其制备方法、应用。
背景技术
3D打印（尤其是以FDM/FFF为代表的材料挤出式3D打印技术）在工业设计、医疗护具、航空航天、汽车装配、教育、娱乐等产业领域获得了广泛应用。材料挤出式3D打印技术具有成本低、操作简单、无有毒有害产生的优点。
材料挤出式3D打印常用的材料有PLA、ABS、PETG、PC、PA等。其中PLA因其来源广泛、打印温度低、生物降解性良好、打印成型效果好得到了广泛应用，同时化学稳定性质稳定，与常用的各种色粉、金属粉末、无机添加剂不起反应。常规用于挤出的PLA材料呈白色透明或偏黄半透明，染色性能良好，可以通过加入色粉、珠光粉、合金改性达到不同类型质感及颜色的3D打印线材。
高分子聚合物在挤出加工中往往会散发出难闻的气味，而现有去除该气味的主要方式是加入除臭剂，但除臭剂也无法完全解决该问题。
发明内容
为了解决现有技术中存在的缺点，本发明旨在提供一种全新的对3D打印使用者带来全新体验的香味型3D打印PLA线材的配方设计和制备方法，并在打印之后能持续散发香味。
一种用于3D打印的PLA香味线材，其原料按质量百分比包括：白油0.5-1.1%，微胶囊香味剂1.5-2.5%，色母4-6%，增韧剂2-4%，余量为PLA。
优选地，微胶囊香味剂为巧克力味感香微胶囊。
微胶囊香味材料是利用微胶囊技术，将香精包裹起来，在开放空间内，慢慢释放出香味，香味可维持长达半年以上，也可以利用压力或热能让香味释放出来。微胶囊香味材料包括草本气味、水果气味、食品气味等等。微胶囊香味材料在聚合物中的使用方式一般为与LDPE共混挤出，形成感香塑胶色母粒，再进行下一步加工。
优选地，色母为巧克力色PLA色母。
上述用于3D打印的PLA香味线材制备方法，将PLA与白油混合均匀，再加入微胶囊香味剂混合均匀，投入到双螺杆挤出机中，160-190℃挤出切粒，干燥得到香味型PLA母粒；将PLA与香味型PLA母粒、增韧剂、色母混合均匀，投入到单螺杆挤出机中，160-200℃挤出，冷却得到用于3D打印的PLA香味线材。
优选地，双螺杆挤出机的螺杆转速为38-42rpm，单螺杆挤出机的螺杆转速为48-52rpm。
优选地，双螺杆挤出机挤出切粒后，100℃干燥。
优选地，采用55-65℃温水进行冷却。
优选地，所得用于3D打印的PLA香味线材的线径为1.75mm±0.03mm，圆度＜0.05。
上述用于3D打印的PLA香味线材使用方法，将上述用于3D打印的PLA香味线材投入到FDM打印机中进行打印，打印温度为200-230℃。
优选地，打印速度为40-80mm/s，打印过程中底板温度为58-62℃。
本发明利用微胶囊香味材料可以通过掩盖气味的方式解决散发的臭味，市面上尚未有带香味的3D打印PLA线材，通过加入微胶囊感香材料可以让使用者在打印过程中得到更丰富、更富有层次的感官体验。
目前市面上具有香味的高分子热塑性塑料制品基本为PP、PE为主的注塑件，未有存在于3D打印线材中。本发明选用性质稳定的感香微胶囊，通过添加润滑剂，合理调整螺杆挤出工艺，制成含有香味的PLA打印线材，并且不影响线材的打印性和韧性，同时添加相应的色母达到香味和线材颜色统一的效果。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
下述PLA颗粒为美国NaturalWorks生产的4043D型，巧克力味感香微胶囊由深圳添金利材料有限公司生产，巧克力色PLA色母由埃万特材料有限公司生产。
实施例1
一种用于3D打印的PLA香味线材，其原料按质量百分比包括：白油0.5%，微胶囊香味剂2.5%，色母4%，增韧剂4%，余量为PLA。
上述用于3D打印的PLA香味线材制备方法，将PLA与白油混合均匀，再加入微胶囊香味剂混合均匀，投入到双螺杆挤出机中，双螺杆挤出机的螺杆转速为38rpm，190℃挤出切粒，100℃干燥得到香味型PLA母粒；将PLA与香味型PLA母粒、增韧剂、色母混合均匀，投入到单螺杆挤出机中，单螺杆挤出机的螺杆转速为48rpm，200℃挤出，采用55℃温水进行冷却，100℃干燥得到用于3D打印的PLA香味线材。
所得用于3D打印的PLA香味线材的线径为1.75mm±0.03mm，圆度＜0.05。
上述用于3D打印的PLA香味线材使用方法，将上述用于3D打印的PLA香味线材投入到FDM打印机中进行打印，打印温度为230℃，打印速度为40mm/s，打印过程中底板温度为62℃。
实施例2
一种用于3D打印的PLA香味线材，其原料按质量百分比包括：白油1.1%，微胶囊香味剂1.5%，色母6%，增韧剂2%，余量为PLA。
上述用于3D打印的PLA香味线材制备方法，将PLA与白油混合均匀，再加入微胶囊香味剂混合均匀，投入到双螺杆挤出机中，双螺杆挤出机的螺杆转速为42rpm，160℃挤出切粒，100℃干燥得到香味型PLA母粒；将PLA与香味型PLA母粒、增韧剂、色母混合均匀，投入到单螺杆挤出机中，单螺杆挤出机的螺杆转速为52rpm，160℃挤出，采用65℃温水进行冷却，100℃干燥得到用于3D打印的PLA香味线材。
所得用于3D打印的PLA香味线材的线径为1.75mm±0.03mm，圆度＜0.05。
上述用于3D打印的PLA香味线材使用方法，将上述用于3D打印的PLA香味线材投入到FDM打印机中进行打印，打印温度为200℃，打印速度为80mm/s，打印过程中底板温度为58℃。
实施例3
一种用于3D打印的PLA香味线材，其原料按质量百分比包括：白油0.6%，巧克力味感香微胶囊2.2%，巧克力色PLA色母4.5%，增韧剂3.5%，余量为PLA。
上述用于3D打印的PLA香味线材制备方法，将PLA与白油混合均匀，再加入巧克力味感香微胶囊混合均匀，投入到双螺杆挤出机中，双螺杆挤出机的螺杆转速为39rpm，180℃挤出切粒，100℃干燥得到香味型PLA母粒；将PLA与香味型PLA母粒、增韧剂、巧克力色PLA色母混合均匀，投入到单螺杆挤出机中，单螺杆挤出机的螺杆转速为49rpm，190℃挤出，采用58℃温水进行冷却，100℃干燥得到用于3D打印的PLA香味线材。
所得用于3D打印的PLA香味线材的线径为1.75mm±0.03mm，圆度＜0.05。
上述用于3D打印的PLA香味线材使用方法，将上述用于3D打印的PLA香味线材投入到FDM打印机中进行打印，打印温度为220℃，打印速度为50mm/s，打印过程中底板温度为61℃。
实施例4
一种用于3D打印的PLA香味线材，其原料按质量百分比包括：白油1%，巧克力味感香微胶囊1.8%，巧克力色PLA色母5.5%，增韧剂2.5%，余量为PLA。
上述用于3D打印的PLA香味线材制备方法，将PLA与白油混合均匀，再加入巧克力味感香微胶囊混合均匀，投入到双螺杆挤出机中，双螺杆挤出机的螺杆转速为41rpm，170℃挤出切粒，100℃干燥得到香味型PLA母粒；将PLA与香味型PLA母粒、增韧剂、巧克力色PLA色母混合均匀，投入到单螺杆挤出机中，单螺杆挤出机的螺杆转速为51rpm，170℃挤出，采用62℃温水进行冷却，100℃干燥得到用于3D打印的PLA香味线材。
所得用于3D打印的PLA香味线材的线径为1.75mm±0.03mm，圆度＜0.05。
上述用于3D打印的PLA香味线材使用方法，将上述用于3D打印的PLA香味线材投入到FDM打印机中进行打印，打印温度为210℃，打印速度为70mm/s，打印过程中底板温度为59℃。
实施例5
一种用于3D打印的PLA香味线材，其原料按质量百分比包括：白油0.8%，巧克力味感香微胶囊2%，巧克力色PLA色母5%，增韧剂3%，余量为PLA。
上述用于3D打印的PLA香味线材制备方法，将PLA与白油混合均匀，再加入巧克力味感香微胶囊混合均匀，投入到双螺杆挤出机中，双螺杆挤出机的螺杆转速为40rpm，175℃挤出切粒，100℃干燥得到香味型PLA母粒；将PLA与香味型PLA母粒、增韧剂、巧克力色PLA色母混合均匀，投入到单螺杆挤出机中，单螺杆挤出机的螺杆转速为50rpm，180℃挤出，采用60℃温水进行冷却，100℃干燥得到用于3D打印的PLA香味线材。
所得用于3D打印的PLA香味线材的线径为1.75mm±0.03mm，圆度＜0.05。
上述用于3D打印的PLA香味线材使用方法，将上述用于3D打印的PLA香味线材投入到FDM打印机中进行打印，打印温度为215℃，打印速度为60mm/s，打印过程中底板温度为60℃。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于3D打印的PLA香味线材，其特征在于，其原料按质量百分比包括：白油0.5-1.1%，微胶囊香味剂1.5-2.5%，色母4-6%，增韧剂2-4%，余量为PLA。
2.根据权利要求1所述用于3D打印的PLA香味线材，其特征在于，微胶囊香味剂为巧克力味感香微胶囊。
3.根据权利要求1所述用于3D打印的PLA香味线材，其特征在于，色母为巧克力色PLA色母。
4.一种如权利要求1-3任一项所述用于3D打印的PLA香味线材制备方法，其特征在于，将PLA与白油混合均匀，再加入微胶囊香味剂混合均匀，投入到双螺杆挤出机中，160-190℃挤出切粒，干燥得到香味型PLA母粒；将PLA与香味型PLA母粒、增韧剂、色母混合均匀，投入到单螺杆挤出机中，160-200℃挤出，冷却得到用于3D打印的PLA香味线材。
5.根据权利要求4所述用于3D打印的PLA香味线材制备方法，其特征在于，双螺杆挤出机的螺杆转速为38-42rpm，单螺杆挤出机的螺杆转速为48-52rpm。
6.根据权利要求4所述用于3D打印的PLA香味线材制备方法，其特征在于，双螺杆挤出机挤出切粒后，100℃干燥。
7.根据权利要求4所述用于3D打印的PLA香味线材制备方法，其特征在于，采用55-65℃温水进行冷却。
8.根据权利要求4所述用于3D打印的PLA香味线材制备方法，其特征在于，所得用于3D打印的PLA香味线材的线径为1.75mm±0.03mm，圆度＜0.05。
9.一种如权利要求1-3任一项所述用于3D打印的PLA香味线材使用方法，其特征在于，将权利要求1-3任一项所述用于3D打印的PLA香味线材投入到FDM打印机中进行打印，打印温度为200-230℃。
10.根据权利要求9所述用于3D打印的PLA香味线材使用方法，其特征在于，打印速度为40-80mm/s，打印过程中底板温度为58-62℃。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20220218 |
|
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