[发明专利]一种天然麻纤维增强的3D打印线材及其制备方法

权利要求书

1.一种天然麻纤维增强的3D打印线材，其组成配方按照质量百分比计算，具体如下：

低熔点聚合物纤维 50~60%；

天然麻纤维 30~50%；

相容剂 0~3%；

助剂 0~2%；

所述低熔点聚合物为平均分子量8000~15000mol.wt的聚乳酸、聚丙烯、聚乙烯和ABS塑料中的一种；

天然麻纤维为汉麻纤维、黄麻纤维、亚麻纤维、剑麻纤维、苎麻纤维、竹纤维和椰壳纤维中的一种或多种；

所述的相容剂为硅烷偶联剂和马来酸酐中的一种；

助剂为润滑剂、分散剂和热氧稳定剂中的一种或多种的混合;

其特征在于，该3D打印线材的制备方法，具体步骤如下：

1）、称量步骤：按照质量百分比称量如下原料：

低熔点聚合物纤维 50~60%；

天然麻纤维 30~50%；

相容剂 0~3%；

助剂 0~2%；

所述低熔点聚合物为平均分子量8000~15000mol.wt的聚乳酸、聚丙烯、聚乙烯和ABS塑料中的一种，

天然麻纤维为汉麻纤维、黄麻纤维、亚麻纤维、剑麻纤维、苎麻纤维、竹纤维和椰壳纤维中一种或多种；

所述的相容剂为硅烷偶联剂和马来酸酐中的一种；

助剂为润滑剂、分散剂和热氧稳定剂中一种或多种的混合；

2）、预处理：将麻纤维进行机械脱胶处理，对进行机械脱胶处理后的麻纤维通过喷淋相容剂和助剂对麻纤维进行表面改性处理，以改善麻纤维表面的极性；对选用的低熔点纤维喷淋相容剂和助剂处理；

3）、将低熔点聚合物纤维和麻纤维进行混纺混合：铺设一层精开松的低熔点聚合物纤维，再铺设一层精开松的麻纤维，交替铺设多层低熔点聚合物纤维和麻纤维以形成毛毡；

4）、对毛毡进行针刺处理，然后将毛毡收拢，卷成条状；

5）、将条状的毛毡通过加热加压设备进行在120~220℃条件下加热3~5分钟，经过挤出设备进行以3.2~4.5MPa的压力进行加压挤出，挤出成线材的同时对线材进行加捻处理；

6）、对加工好的线材进行冷却处理，得到产品。

2.根据权利要求1所述的天然麻纤维增强的3D打印线材，其特征在于，所述低熔点聚合物为聚乳酸。

3.一种如权利要求1所述天然麻纤维增强的3D打印线材的制备方法，具体步骤如下：

1）、称量步骤：按照质量百分比称量如下原料：

低熔点聚合物纤维 50~60%；

天然麻纤维 30~50%；

相容剂 0~3%；

助剂 0~2%；

所述低熔点聚合物为平均分子量8000~15000mol.wt的聚乳酸、聚丙烯、聚乙烯和ABS塑料中的一种，

天然麻纤维为汉麻纤维、黄麻纤维、亚麻纤维、剑麻纤维、苎麻纤维、竹纤维和椰壳纤维中一种或多种；

所述的相容剂为硅烷偶联剂和马来酸酐中的一种；

助剂为润滑剂、分散剂和热氧稳定剂中一种或多种的混合；

2）、预处理：将麻纤维进行机械脱胶处理，对进行机械脱胶处理后的麻纤维通过喷淋相容剂和助剂对麻纤维进行表面改性处理，以改善麻纤维表面的极性；对选用的低熔点纤维喷淋相容剂和助剂处理；

3）、将低熔点聚合物纤维和麻纤维进行混纺混合：铺设一层精开松的低熔点聚合物纤维，再铺设一层精开松的麻纤维，交替铺设多层低熔点聚合物纤维和麻纤维以形成毛毡；

4）、对毛毡进行针刺处理，然后将毛毡收拢，卷成条状；

5）、将条状的毛毡通过加热加压设备进行在120~220℃条件下加热3~5分钟，经过挤出设备进行以3.2~4.5MPa的压力进行加压挤出，挤出成线材的同时对线材进行加捻处理；

6）、对加工好的线材进行冷却处理，得到产品。

4.根据权利要求3所述的天然麻纤维增强的3D打印线材的制备方法，其特征在于，步骤5）中在220℃条件下加热时间为3分钟，挤出压力为4.2MPa。