[发明专利]一种3D打印材料及制备方法和使用方法及应用

说明书

技术领域

本发明属于材料领域；具体地说，涉及一种3D打印材料及制备方法和使用方法及应用。

背景技术

近年来，3D打印技术在逐渐推广，而3D打印机的技术也日渐成熟，随着打印机技术的发展和应用普及，3D打印也开始在农业中应用，但是农业中也有自己的特色，就是现有3D打印材料大多是采用食用蜡、塑料或者合金，这些材料用于工艺品具有较高的价值，但是对于需要短期使用，则容易造成材料的浪费和环境的污染，尤其是成本过高，限制了其使用；所以迫切需要寻找一种成本低、环保的打印材料。随着我国农业的发展，粮食的种植面积一直在下降，而大家普遍的在往种植经济作物方向发展，尤其是大棚农业和设施农业方面取得了巨大的发展，而伴随着大棚农业和设施农业方面的发展，农业中也有很多需要采用3D打印，例如在育苗阶段需要用到大量的育苗杯，主要是基于用育苗杯育种、育苗便于集中培育和移栽，显著提高经济效益，节省育苗成本，尤其是在花卉、蔬菜、瓜果等农业种植方面应用最广，但是现在的育苗杯。育苗杯的使用过程是，先在育苗池中整齐的摆放育苗杯，然后在育苗杯中放入培养基，最后将种子种植在培养基中，等种子发芽，种苗长到一定程度，连同育苗杯一起将种苗移栽到大田中，等待农作物收割后，育苗杯也遗留在农田里，但是现有的育苗杯，其质地多为塑料制作，使用后育苗杯遗留在农田里容易对土壤造成污染，不但影响土壤的水系流动，而且还对植物的根系生长造成一定的影响；最终积累增加，形成白色污染，造成土壤板结。同样还有巨大需求的就是建筑的很多浇筑模板，例如装饰板、门匾等独特的形状，只需要短期使用，而且只使用一次，如果材料塑料或者合金材料，这势必造成极大的浪费，而如果这些育种杯和建筑浇筑模板采用3D打印机完成，则会大大降低生产成本和环保成本。

发明内容

要解决的问题

针对现有3D打印采用的材料成本高，分解慢，对环境容易造成污染的问题，本发明提供一种3D打印材料及制备方法和使用方法及应用，所得到的材料经济环保，在短期内强度高，到一定时间后又能快速分解，成本低、环保，使用方便。

技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种3D打印材料的制备方法，其步骤为：

（1）将40-80质量份的小麦秸秆和30-50质量份的麦糠颗粒混合粉碎成100-200目的颗粒，得到粉碎后的混合颗粒；

（2）将上述混合颗粒中加入7-10质量份的硅藻土和0.5-2份碳酸钙搅拌混合，然后将其置于密封容器中加热20-30 min，加热温度为130-180℃，加热后随密封容器同步冷却，得到热解后的混合颗粒；

（3）称取100质量份的水，在水中加入10-18质量份的全玉米粉（全玉米粉是指直接将玉米粒粉碎得到的面粉）和2-5质量份的阿拉伯胶，搅拌成玉米粉溶液后用带有密封盖和内部设有搅拌器的容器加热，边加热边搅拌，玉米粉溶液保持沸腾5-10 min，然后停止加热，打开密封盖，向玉米粉溶液中加入3-8质量份的三聚磷酸钠、3-6质量份的醋酸乙酯和1-4质量份的聚乳酸（本发明使用的聚乳酸是粉末状，目数低于150目），边搅拌边冷却；得到溶液A；

（4）将步骤（2）中得到的热解后的混合颗粒加入到步骤（3）中得到的溶液A中，搅拌5-10 min，得到用于3D打印的材料。

优选地，所述的各物质的质量组成为：小麦秸秆颗粒：60份；麦糠颗粒40份；醋酸乙酯5份；硅藻土8份；碳酸钙1份；聚乳酸3份；全玉米粉14份；阿拉伯胶3份；三聚磷酸钠5份；水100份。

优选地，所述的步骤（2）中密封容器中加热25 min，加热温度为150℃。

前面所得到的3D打印材料。

前面所述的3D打印材料在农业中的应用。

一种3D打印材料的使用方法，其步骤为：

选择前面所述的3D打印材料，然后将3D打印材料装到3D打印机的墨盒中，启动打印机之前，打印机对3D打印材料加热到90-98℃后开始打印所需要的形状。

优选地，打印的产品为育种杯或者建筑浇筑模壳。

阿拉伯胶在3D打印材料中的应用。