[發(fā)明專利]一種除臭抗菌3D打印蘆葦纖維復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710361248.4
• 申請(qǐng)日: 2017-05-19
• 公開（公告）號(hào): CN106995597A
• 公開（公告）日: 2017-08-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 聶健良;谷文亮;周武藝;董先明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣州飛勝高分子材料有限公司;華南農(nóng)業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): C08L67/04
• 分類號(hào): C08L67/04;C08L55/02;C08L97/02;C08L53/02;C08L5/08;C08K7/24;B29C47/92;B29B9/06;B33Y70/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于高分子復(fù)合材料領(lǐng)域，具體涉及一種除臭抗菌3D打印蘆葦纖維復(fù)合材料。

技術(shù)背景

3D打印技術(shù)是目前正在逐漸發(fā)展起來的一種快速成型制造技術(shù)，這是一種環(huán)保且凸顯個(gè)性化的快速成形技術(shù)，具有個(gè)性化程度高、成型體積小、成本低、污染低、使用方便等優(yōu)點(diǎn)。其基本原理主要是以高分子材料為基材，采用熔融沉積成型技術(shù)，通過逐層打印堆積方式完成對(duì)物體構(gòu)造和形成。

在江河湖澤、水塘濕地以及溝渠等常年水分充足的地方到處都可見到蘆葦?shù)纳L(zhǎng)，其數(shù)量是十分的龐大的，而且采集收集方便容易、成本低、蘆葦纖維性能良好，如果能夠合理的較高價(jià)值的利用起來也是社會(huì)中一筆價(jià)值不菲的財(cái)富。現(xiàn)今對(duì)蘆葦?shù)睦米钪苯拥木褪遣杉瘯窀珊笾苯臃贌米鬓r(nóng)田種植使用的肥料，也有少數(shù)蘆葦被用于做紙張。如果直接采集焚燒不僅影響了大自然生態(tài)的平衡，產(chǎn)生的煙霧也會(huì)對(duì)人體造成一定的傷害，如導(dǎo)致部分地區(qū)出現(xiàn)霧霾等現(xiàn)象。若能把這些部分的蘆葦以一個(gè)合理的價(jià)格收購(gòu)并用于3D打印，制造家私家具、飾品模型等實(shí)用制品，則一舉多得，既能減少環(huán)境的污染，又能給社會(huì)提供一部分的就業(yè)崗位，也能生產(chǎn)得到個(gè)性化的產(chǎn)品，且其力學(xué)性能良好。

目前利用添加活性炭的方法來吸附去除室內(nèi)的污染，是應(yīng)用最廣泛成熟、安全有效、且能吸附物質(zhì)種類最多的一種方法。其能夠吸附的物質(zhì)包括空氣中的甲醛、氨、苯、二甲苯、氡等室內(nèi)所有有害氣體分子，快速消除異味。而且對(duì)居室、家具衣櫥、書柜、鞋柜、鞋內(nèi)、冰箱、衛(wèi)生間、地板、魚缸、汽車、空調(diào)、電腦、辦公、賓館及娛樂場(chǎng)所都有廣泛的應(yīng)用。如：空氣凈化(用活性炭或含有活性炭的物品擺放在室內(nèi)能有效的吸收空氣中含有的甲醛、二甲苯等有害物質(zhì)，特別是新裝修的房子)，家具去異味(活性炭可適用于新買的家具放于櫥柜、抽屜、冰箱中，也可放在鞋子里面除臭味)，汽車除味(新車一般都含有很多的有害物質(zhì)/難聞刺鼻的氣味，用活性炭可以有效的去除)。另外，活性炭更是具有吸味、去毒、除臭、去濕、防霉、殺菌、凈化等綜合功能，能有效清除室內(nèi)環(huán)境污染。

現(xiàn)今3D打印材料用的最多最廣泛的是一些能自然降解的材料，因此一些3D打印制品在擺放或者存放時(shí)比較容易被細(xì)菌真菌等微生物分解或出現(xiàn)發(fā)霉等現(xiàn)象，而在3D打印材料中加入吸附劑和抗菌劑可以很好的防止或延緩制品被分解或發(fā)霉并且增加了除臭除有害氣體等的功能，有效的解決了制品過快的發(fā)霉發(fā)黑的缺陷。

目前對(duì)蘆葦纖維應(yīng)用到3D打印制造中的相關(guān)報(bào)道極少，而對(duì)3D打印材料除臭防霉抗菌功能化的相關(guān)報(bào)道幾乎沒有。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)目前3D打印產(chǎn)品除臭抗菌防腐方面及部分功能存在不足以及現(xiàn)今大量蘆葦植物不能更有效合理的利用的不足，本發(fā)明提供了一種除臭抗菌3D打印蘆葦纖維復(fù)合材料及其制備方法，旨在使該材料在保持高分子材料聚合物原有性能的基礎(chǔ)上，增加自身的抗菌防霉能力，同時(shí)使其具有除臭功能。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

本發(fā)明除臭抗菌3D打印蘆葦纖維復(fù)合材料，其特點(diǎn)在于，其各組分按照重量份計(jì)為：

其中：

所述高分子聚合物是將高分子聚合物顆粒原料投入到溫度設(shè)定為50～90℃的烘烤機(jī)中烘烤3～8小時(shí)，使水分蒸發(fā)至完全干燥所得；

所述的高分子聚合物為聚乳酸(PLA)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(ABS)和聚己內(nèi)酯(PCL)中的至少一種。其中所述聚乳酸的相對(duì)分子量不小于10萬、所述丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物的相對(duì)分子量不小于8萬、所述聚己內(nèi)酯的相對(duì)分子量不小于4.5萬。優(yōu)選為聚己內(nèi)酯或聚乳酸，但本發(fā)明并不限于以上所述的高分子聚合物；聚己內(nèi)酯和聚乳酸兩種材料皆為自然可降解的環(huán)境友好材料，且生物相容性良好，對(duì)人體無毒無害。

所述的蘆葦纖維為粉末狀纖維，尺寸在300目以上。在本發(fā)明中只講述了蘆葦纖維一種植物纖維，但本發(fā)明并不僅僅限于蘆葦纖維，也可以為稻桿纖維、高粱桿纖維、玉米桿纖維等。

所述的偶聯(lián)劑為有機(jī)硅烷偶聯(lián)劑；所述有機(jī)硅烷偶聯(lián)劑為偶聯(lián)劑KH-550、偶聯(lián)劑KH-560、偶聯(lián)劑KH-570和偶聯(lián)劑KH-590中的至少一種，優(yōu)選KH-590和KH-550，但本發(fā)明并不限于以上所述的偶聯(lián)劑。

所述的增韌劑為熱固性彈性體或熱塑性彈性體中的至少一種，優(yōu)選熱塑性彈性體，如SBS或SEBS，但本發(fā)明并不限于以上述的增韌劑。

所述的活性炭為納米級(jí)多孔活性炭；所述的納米級(jí)多孔活性炭為木質(zhì)活性炭、竹質(zhì)活性炭和果殼活性炭中的至少一種，最優(yōu)選竹質(zhì)活性炭，其次優(yōu)選果殼活性炭，但本發(fā)明并不限于以上述的活性炭種類。