[发明专利]一种酒渣基复材以及利用该复材制备3D打印用线材的工艺

说明书

本发明涉及一酒渣基复材，该复材括以下组分：40%‑90%高分子和10%‑60%酒渣原料粉末，总质量百分含量为100%，该酒渣基环保复材还可包括添加剂组合，该添加剂组合的添加量不大于高分子和酒渣原料粉末总质量的50%。应用于加工制品，如射出成型产品，以及3D打印上的线材，具体为一种酒渣基复材及3D打印用环保线材及其制法。本发明中，酒渣原料粉末的添加，实践了资源回收再利用的理念，降低了高分子原料的使用成本，使3D打印制品有仿木质感的效果，并且提升材料强度、韧性、结晶度以及结晶速率，此外也改善了其生物可降解效能和生物相容性，减少生物毒性，增加高分子复材及3D打印线材的应用与环保价值。

技术领域

本发明属于工程材料的制备领域，涉及应用于加工制品(射出)、3D打印上的环保线材，具体为一种酒渣基复材以及利用该复材制备3D打印用线材的工艺。

背景技术

由于文明的发展、科技的进步，造成废弃物愈来愈多，环境的污染也加速了全球的恶化，为节约全球的天然资源，全球许多较先进的国家多已建立资源回收制度，资源回收废物再利用，腐朽也可以化为神奇。

我国每年白酒产量都超过1千万吨，按照传统的出糟比例，1吨酒大约可产生3吨的酒渣的量，换句话说，每年白酒渣的产量超过3千万吨。酒渣除了少数的应用外，至今仍无法有效的被运用，过量的酒渣，大多只能被当成废弃物掩埋，无疑对环境是一种污染。酒渣应用于高分子方面的研究与专利极少，回收酒渣若能有效应用于高分子复材，不仅可以减少环境污染的问题，还可以替市场创造极大的价值。

3D打印(3D printing)，也称为增材制造，属于快速成形技术的一种，是一种以数字模型档案为基础的直接制造技术，几乎可以制造任意形状三维实体，通过通过逐层打印的方式来构造物体的技术，以逐层堆迭累积的方式，来建构物体的一种制造工艺。3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。常应用在模具制造、工业设计等领域。该技术在珠宝饰品、穿戴类(如鞋子、帽子)、建筑、各种工程施工、牙科和医疗产业以及其他领域都有所应用…等等。

目前市面上较常见的家用3D打印机的成型方式，所使用的材料最普遍为PLA线材、ABS线材。

PLA线材虽有诸多优点，但其主要来源为可食用的玉米，在全球暖化的趋势下，食物来源短缺的未来，会有与人类争食的缺点，因此资源与成本的消耗还是不低，此外聚乳酸线材的脆性过高，以及结晶速率过慢都有需要改善的空间。因此寻求降低聚酸乳成本，并且提升其韧性与结晶速率，可以大幅提高聚乳酸线材的应用价值。

ABS为石油基材料，除了会消耗在地球有限的资源外，其在3D打印时会散发出难闻的气味与轻微毒性，减少ABS塑料的用量，或添加可吸收ABS气味或毒性的原料，是其可以提升ABS在3D打印技术领域的价值。

鉴于上述说明，如何提供一种不同环保复材，可应用于各种加工制品如射出，或是3D打印线材，能够降低高分子塑料的用量，来减轻与人类争食的疑虑或减少石油能源的消耗，并且使复材有仿木质感的效果，来提供给文艺创作者更多的天然素材选项。而国内外目前的仿木的射出产品或3D打印线材，多为利用木粉作为添加料(如桧木、松木…等等)，使其3D打印制品呈现仿木的效果，然而这些木粉的来源，需要砍伐树木来获取源料，这样的行为会使全球暖化现象更加剧烈。

基于上述理由，要是能将国人饮酒文化而进行大量酿造发酵后所产生的大量废弃酒渣回收，将其处理后作为高分子复材的添加物降低复材的成本、并且补强高分子本身的缺陷、提高其多种性能，如：结晶度、结晶速率、生物可降解速率与生物相容性，并减少高分子的生物毒性，进而提升废弃酒渣的回收再利用的应用价值。

发明内容

本发明基于以上技术问题，提供一种酒渣基复材以及利用该复材制备3D打印用线材的工艺。该工艺将国人爱饮酒所产生的大量废弃物回收，将其处理后作为射出复材母粒、再与高分子添加制备复材，降低其生产成本，并补强高分子本身的缺陷、提高其结晶性能、提升废弃酒渣的回收再利用的应用价值。