复合再生料3D打印

时间：2019-01-02 作者：91再生 来源：91再生网

　　美国能源部橡树岭国家实验室的科学家已开发出一种可再生3D打印原料的配方，这可能会刺激一种难以处理的生物选矿副产品——木质素的新用途。

 

　　这项研究的论文详见《ScienceAdvances》，该项目通过创造木质素的新用途——生物质加工遗留下的材料，扩大了ORNL在降低生物产品成本方面的成就。木质素赋予植物刚性，并且还使生物质不被分解成有用的产品。

 

　　“寻找木质素的新用途可以提高整个生物精炼过程的经济效益，”ORNL项目主管AmitNaskar说。

 

　　研究人员将熔融稳定的硬木木质素与传统塑料、低熔点尼龙和碳纤维相结合，创造出一种复合材料，在打印过程中具有恰当的挤出和焊缝强度特性，以及优异的力学性能。

 

　　这项工作很棘手。木质素很容易炭化，与由石油基热塑性塑料制成的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）等主力复合材料不同，木质素只能加热到一定温度，以便从3D打印喷嘴进行软化和挤出。长时间的热暴露会显着增加其粘度——它变得太厚而不易挤出。

 

　　但是当研究人员将木质素与尼龙结合起来时，他们发现了一个令人惊讶的结果：复合材料的室温刚度增加了，而其熔体粘度却降低了。木质素-尼龙材料的拉伸强度与单独的尼龙相似，且比传统的ABS或高抗冲聚苯乙烯具有更低的粘度。

 

　　科学家们在高通量同位素反应堆中进行了中子散射，并在纳米材料科学中心（OREL的DOE科学用户设施办公室）使用先进的显微镜来探索复合材料的分子结构。他们发现木质素和尼龙的组合“似乎对复合材料几乎具有润滑或塑化作用。”Naskar指出。

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