ORNL研究人員開發(fā)出新的木質(zhì)素-尼龍復合3D打印材料

近年來，PLA（聚乳酸）在3D打印領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位。2018年12月24日，南極熊從外媒獲悉，一個新進入者很快就會進入市場：木質(zhì)素。木質(zhì)素存在于維管植物的細胞壁中，是一種復雜的有機聚合物，賦予木材和樹皮剛性。美國能源部橡樹嶺國家實驗室的科學家們發(fā)現(xiàn)，將木質(zhì)素與尼龍混合后，可以在FDM（熔融沉積造型）3D打印機上進行打印。

木質(zhì)素是從生物質(zhì)中提取燃料和化學品過程的副產(chǎn)品，項目負責人Amit Naskar指出，“尋找木質(zhì)素的新用途可以提高木質(zhì)素整個生物精煉過程的經(jīng)濟性。“

木質(zhì)素不具備ABS和PLA等流行的熱塑性塑料的良好熔融特性;加熱時會變得更粘稠，難于擠出。然而，當與尼龍結(jié)合時，木質(zhì)素的熔體粘度急劇下降。木質(zhì)素 - 尼龍復合材料的拉伸強度與單獨的尼龍相似，但粘度低于ABS。通過高級顯微鏡，研究人員發(fā)現(xiàn)添加尼龍“似乎對復合材料具有潤滑或塑化作用”。

他們的樣品含有高達50％重量的木質(zhì)素，這是有機聚合物實驗領(lǐng)域的一項記錄。隨后將碳纖維添加到復合材料中，改善其加熱特性，提高打印速度，并使部件更堅固。木質(zhì)素 - 尼龍復合材料正在申請專利，但樣品上的打印質(zhì)量表明需要調(diào)整設(shè)置或復合材料在批量生產(chǎn)之前需要更加細化。

能源實驗室副主任Moe Khaleel說“ORNL在材料表征和合成方面擁有世界級能力，可以將木質(zhì)素等副產(chǎn)品轉(zhuǎn)化為工業(yè)創(chuàng)造潛在的新收入來源，以及為先進制造創(chuàng)造新型可再生復合材料”。

編譯自：3ders