本專利技術涉及3D列印材料，特別是採用回用植物纖維制木塑複

本發明涉及3D列印材料的製備方法， 特別是採用回用植物纖維制木塑複 合型3D列印材料的方法。

背景技術

天然植物纖維具有價廉質輕、比強度和比模量高等優良特性，

特別是植物 纖維屬於可再生資源， 可以自然降解的特性， 使其具有良好的工業應用前景。 但是， 植物纖維又存在著容易吸潮、纖維/基材間介面粘結性能很差等缺點。 要想通過纖維改性處理來改善複合材料的介面性能和提高材料的力學性能， 對 纖維進行堿處理能獲得很好的效果。

PLA作為目前研究與應用相對較多的一種可生物降解的高分子材料。 植物 纖維存在於綠色植物和農業廢棄物中， 價格低廉、質輕、可再生、可生物降解， 且具有較高的力學性能。 將PLA和植物纖維共混制得的複合材料可在微生物等 作用下發生降解， 最終生成二氧化碳和水。 該類型的複合材料能夠完全生物降 解，

可以從根本上解決廢棄物所造成的環境問題， 因此也被稱為綠色複合材料。

3D列印技術在專業領域有另一個名稱“快速成形技術”。 其誕生于20世 紀80年代後期， 是基於材料堆積法的一種全新製造技術。 它集分層製造技術、 機械工程、數控技術、CAD、雷射技術、逆向工程技術、材料科學於一體， 可 以直接、快速、自動、精確地將設計電子模型轉變為具有一定功能的原型或直 接製造零件， 從而為零件原型製作、新設計思想的校驗等方面提供了一種低成 本而高效的實現手段。 快速成形技術就是利用三維CAD的資料， 通過快速成型 機， 將一層層的材料堆積成實體原型。 根據美國材料與試驗協會(ASTM)2009 年成立的添加製造技術子委員會F42公佈的定義，

“添加製造”技術是“一種 與傳統的材料去除加工方法相反的， 基於三維數位模型的， 通常採用逐層製造 方式將材料結合起來的工藝， 同義詞包括添加成型、添加工藝、添加技術、添 加分層製造、分層製造， 以及無模成型”。 2012年4月， 英國《經濟學人》 刊文認為， 3D列印技術將與其他數位化生產模式一起， 推動第三次工業革命 的實現。 傳統製造技術是“減材製造技術”， 3D列印則是“增材製造技術”， 它具有製造成本低、生產週期短等明顯優勢。 3D列印製造技術可能從根本上 改變全球供應鏈， 徹底影響全球製造業的生產方式， 並對當前我國產業發展和 結構轉型造成深刻影響。

回用植物纖維素制木塑複合型3D列印材料的方法的相關報導。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種回用植物纖維素制木塑複合型3D 列印材料的方法， 為3D列印材料提供一種新的原料， 而且可以減少環境污染， 變廢為寶， 提高經濟效益和社會效益。

本發明以如下技術方案解決上述技術問題：

本發明回用植物纖維素制木塑複合型3D列印材料的方法，

它的操作步驟如 下：

1)將回用植物纖維原料風乾、除塵後進行粉碎、過篩， 再用堿對廢棄含植 物纖維的原料進行預處理， 再將堿處理後的纖維原料洗滌至中性， 再烘乾至纖 維含水率≤4％， 並粉碎成粉末備用；

2)配製醋酸與殼聚糖的混合溶液， 混合溶液中殼聚糖含量為5wt％～55wt％， 醋酸含量為0.5wt％～3.5wt％， 並控制混合溶液的pH值在4.5～6.5；

3)將預處理後的纖維原料粉末和PLA在75～90℃下的高速攪拌器中預混 合3～8min， 再將醋酸與殼聚糖的混合溶液噴灑在複合物體系中， 攪拌7～ 16min， 再製成絲狀材料， 即得到木塑複合型3D列印材料。

步驟1)中， 對秸稈、植物廢渣類纖維原料， 每100g絕對幹纖維原料配用 的堿液濃度為5％～25％， 對混合廢紙類的原料， 每100g絕對幹廢紙配用的堿 液濃度為1％～15％；浸泡處理時間為0.5—2.5h， 浸泡溫度為60～90℃。

本發明所述堿選用NaOH；所述醋酸選用冰醋酸，醋酸含量≥99.5％；所述 殼聚糖為脫乙醯度≥95％，粘度為100～200mPa.s；所述PLA為聚乳酸，選用 美國NatureWorks的2002D。

在步驟1)中，烘乾採用的溫度為102℃，烘乾時間為5～8h。

在步驟1)中，將經過堿處理後烘乾的纖維粉碎成40—100目的粉末。

在步驟2)中，配製醋酸與殼聚糖的混合溶液時，將殼聚糖在高速混合器 的作用下溶解在醋酸溶液中，溶解時間為0.5～1.5h，溶解溫度為35～55℃， 高速混合器的轉速為400～800r/min。

配製醋酸與殼聚糖的混合溶液時，醋酸的最佳濃度為2wt％,殼聚糖的最佳 加入量為35wt％，最佳溶解時間為45min，最佳溶解溫度為43℃，高速混合器 的最佳轉速為650r/min，醋酸與殼聚糖的混合溶液的最佳pH為6。

在步驟3)中，植物纖維和PLA的品質比為1:1—5；噴灑醋酸與殼聚糖的 混合溶液時，其用量與複合物的比例為1:5。

在步驟3)中，制絲狀材料時，將攪拌混合後的原料置於雙螺杆擠出機中 擠出成絲，機頭溫度145-195℃，螺杆轉速15-45r/min，冷卻乾燥收卷，將制 得的絲狀材料置於熔融沉積成型3D印表機的打印頭中用於3D列印。

本發明方法通過對秸稈、植物廢渣(木薯渣、木薯酒糟渣、甘蔗渣等)及 混合廢紙類原料進行堿處理以及洗滌處理，然後加入起偶聯劑作用的醋酸-殼 聚糖溶液，將堿處理後過篩的絕度幹植物纖維與PLA高速混合後，經雙螺杆擠 出機擠出成絲，可用於3D列印；同時，如果3D列印的成型件為單一顏色製品， 可在材料擠出成絲前加入染料，避免製件後再進行染色，節約時間，提高效率， 有利於節約能源，保護環境，大大降低了3D列印材料的成本，促進3D列印 更廣泛的應用。

附圖說明

圖1是本發明方法的工藝流程圖。

具體實施方式

下面結合具體實施例，進一步闡明本發明，應理解這些實施例僅用於說明 本發明而不用於限制本發明的範圍，在閱讀了本發明書之後，本領域技術人員 對本發明的各種等價形式的修改均落於本申請所附權利要求所限定的範圍。

本發明採用的廢棄含植物纖維的原料主要分為兩大類：一是秸稈、植物廢 渣類原料，如木薯渣、木薯酒糟渣、甘蔗渣、玉米秸稈等。二是混合廢紙類的 原料，混合廢紙類為廢報紙、混合辦公廢紙、含有高光澤聚合物油墨的紙、激 光列印和靜電複印紙。

針對處理的廢棄纖維原料的種類不同，所用堿的比例有所差別，對秸稈、 植物廢渣類原料，每100g絕對幹原料，配用的堿液濃度為5％～25％；對混合 廢紙類的原料，每100g絕對幹廢紙，配用的堿液濃度為1％～15％；堿液浸泡 處理時間為0.5—2.5h，浸泡溫度為60～90℃。

本發明方法的具體操作步驟如下：

(1)將回用植物纖維原料風乾、除塵後進行粉碎、過篩，要求在原料風乾 過程中，控制風乾後的纖維含水率≤4％，再用高速粉碎機粉碎風乾後的植物纖 維原料，將粉碎後的原料過20～80目篩。

(2)用堿液進行預處理，處理時間為0.5～2.5h，處理溫度為60～90℃， 將堿處理後的纖維原料洗滌至中性，在102℃下烘乾5～8h至纖維含水率≤4％， 再粉碎成40—100目的粉末；

(3)配製醋酸與殼聚糖的混合溶液，將殼聚糖在高速混合器的作用下溶 解在醋酸溶液中，混合溶液中殼聚糖含量為5wt％～55wt％，醋酸含量為 0.5wt％～3.5wt％，並控制混合溶液的pH值在4.5～6.5，溶解時間為0.5～1.5h， 溶解溫度為35～55℃，高速混合器的轉速為400～800r/min。

(4)將預處理後的植物纖維粉末和PLA在75～90℃下的高速攪拌器中預 混合3～8min，植物纖維和PLA的品質比為1:1—5；再將醋酸與殼聚糖的混合 溶液噴灑在複合物體系中，攪拌7～16min，醋酸與殼聚糖的混合溶液用量與 複合物的比例為1:5。

(5)將攪拌混合後的原料置於雙螺杆擠出機中擠出成絲，機頭溫度 145-195℃，螺杆轉速15-45r/min，冷卻乾燥收卷，將制得的絲狀材料置於熔融 沉積成型3D印表機的打印頭中用於3D列印。

所述步驟(1)中，未經化學處理的原料粉碎後過篩，用堿液進行預處理 時，原料選用的最佳目數為60目，最佳處理時間為1.5h，最佳處理溫度為70 ℃。

所述步驟(4)中，預處理後過篩的粉末原料最佳目數為80目，PLA在混 合前應在85℃烘乾5h,高速攪拌器的最佳混合溫度為85℃，最佳預混合時間 為6min，醋酸與殼聚糖的混合溶液噴灑在複合物體系中的最佳攪拌時間為 12min。

所述步驟(5)中，需3D列印的成型件為單一顏色製品時，在雙螺杆擠出 前加入染料。

所述步驟(5)中，機頭最佳溫度為175℃，螺杆轉速為28r/min。

本發明所述堿選用NaOH；醋酸選用冰醋酸(醋酸含量≥99.5％)；殼聚糖 為脫乙醯度≥95％，粘度為100～200mPa.s；聚乳酸(PLA)選用美國NatureWorks 的2002D。

實施例1

將回用植物纖維原料風乾(控制風乾後的纖維含水率≤4％)、除塵後，進行 分類處理，主要分為兩大類：秸稈、植物廢渣(木薯渣、木薯酒糟渣、甘蔗渣 等)和混合廢紙類的原料，混合廢紙類為廢報紙、混合辦公廢紙、含有高光澤 聚合物油墨的紙、鐳射列印和靜電複印紙，秸稈、植物廢渣為木薯渣、木薯酒 糟渣、甘蔗渣、玉米秸稈等。對秸稈、植物廢渣(木薯渣、木薯酒糟渣、甘蔗 渣等)類原料，每100g絕對幹秸稈、植物廢渣，配用的堿液濃度為12％；對 混合廢紙類的原料，每100g絕對幹廢紙，配用的堿液濃度為3％。

用高速粉碎機粉碎風乾後的植物纖維原料，將粉碎後的原料過篩，將目數 為60目的原料用堿液進行預處理，處理時間為1.5h，處理溫度為80℃，將堿 處理後的纖維原料洗滌至中性(向洗漿後的擠出液中滴酚酞不變紅)，在102 ℃下烘乾6h至纖維含水率≤2％，再粉碎成目數為80目的粉末原料；

配製醋酸與殼聚糖的混合溶液，將殼聚糖在高速混合器的作用下溶解在醋 酸溶液中，溶解時間為1h，溶解溫度為45℃，高速混合器的轉速為400～ 540r/min，混合溶液中殼聚糖含量為35wt％，醋酸含量為2wt％，並控制混合溶 液的pH值在6。

將預處理後的目數為80目的粉末原料和PLA在85℃下的高速攪拌器中預 混合6min，植物纖維和PLA的品質比為1:1；再將醋酸與殼聚糖的混合溶液噴 灑在複合物體系中，用量與複合物的比例為1:5，攪拌10min；將攪拌混合後 的原料置於雙螺杆擠出機中擠出成絲，機頭溫度165℃，螺杆轉速35r/min， 冷卻乾燥收卷；將制得的絲狀材料置於熔融沉積成型3D印表機的打印頭中用 於3D打印製得成品。

實施例2

將回用植物纖維原料風乾(控制風乾後的纖維含水率≤4％)、除塵後，進行 分類處理，主要分為兩大類：秸稈、植物廢渣(木薯渣、木薯酒糟渣、甘蔗渣 等)和混合廢紙類的原料，混合廢紙類為廢報紙、混合辦公廢紙、含有高光澤 聚合物油墨的紙、鐳射列印和靜電複印紙，秸稈、植物廢渣為木薯渣、木薯酒 糟渣、甘蔗渣、玉米稈等。對秸稈、植物廢渣(木薯渣、木薯酒糟渣、甘蔗渣 等)類原料，每100g絕對幹秸稈、植物廢渣，配用的堿液濃度為10％；對混 合廢紙類的原料，每100g絕對幹廢紙，配用的堿液濃度為5％。

用高速粉碎機粉碎風乾後的植物纖維原料，將粉碎後的原料過篩，將目數 為60目的原料用堿液進行預處理，處理時間為1.5h，處理溫度為85℃，將堿 處理後的纖維原料洗滌至中性(向洗漿後的擠出液中滴酚酞不變紅)，在102 ℃下烘乾7h至纖維含水率≤2％，再粉碎成目數為90目的粉末原料；

配製醋酸與殼聚糖的混合溶液，將殼聚糖在高速混合器的作用下溶解在醋 酸溶液中，溶解時間為1h，溶解溫度為40℃，高速混合器的轉速為400～ 650r/min，混合溶液中殼聚糖含量為25wt％，醋酸含量為2.5wt％，並控制混合 溶液的pH值在5.5。

將預處理後的目數為90目的粉末原料和PLA在85℃下的高速攪拌器中預 混合3min，植物纖維和PLA的品質比為1:3；將醋酸與殼聚糖的混合溶液噴灑 在複合物體系中，用量與複合物的比例為1:5，攪拌10min，再將攪拌混合後 的原料置於雙螺杆擠出機中擠出成絲，機頭溫度175℃，螺杆轉速25r/min， 冷卻乾燥收卷；將制得的絲狀材料置於熔融沉積成型3D印表機的打印頭中用 於3D打印製得成品。

實施例3

將回用植物纖維原料風乾(控制風乾後的纖維含水率≤4％)、除塵後，進行 分類處理，主要分為兩大類：秸稈、植物廢渣(木薯渣、木薯酒糟渣、甘蔗渣 等)和混合廢紙類的原料，混合廢紙類為廢報紙、混合辦公廢紙、含有高光澤 聚合物油墨的紙、鐳射列印和靜電複印紙，秸稈、植物廢渣為木薯渣、木薯酒 糟渣、甘蔗渣、玉米稈等。對秸稈、植物廢渣(木薯渣、木薯酒糟渣、甘蔗渣 等)類原料，每100g絕對幹秸稈、植物廢渣，配用的堿液濃度為12％；對混 合廢紙類的原料，每100g絕對幹廢紙，配用的堿液濃度為7％。

用高速粉碎機粉碎風乾後的植物纖維原料，將粉碎後的原料過篩，將目數 為60目的原料用堿液進行預處理，處理時間為0.5h，處理溫度為75℃，將堿 處理後的纖維原料洗滌至中性(向洗漿後的擠出液中滴酚酞不變紅)，在102 ℃下烘乾6h至纖維含水率≤2％，再粉碎成目數為100目的粉末原料；

配製醋酸與殼聚糖的混合溶液，將殼聚糖在高速混合器的作用下溶解在醋 酸溶液中，溶解時間為1.5h，溶解溫度為55℃，高速混合器的轉速為400～ 800r/min，混合溶液中殼聚糖含量為55wt％，醋酸含量為3.5wt％，並控制混合 溶液的pH值在6.5。

將預處理後的目數為100目的粉末原料和PLA在90℃下的高速攪拌器中預 混合8min，植物纖維和PLA的品質比為1:5；將醋酸-殼聚糖溶液噴灑在複合 物體系中，用量與複合物的比例為1:5，攪拌16min；再將攪拌混合後的原料 置於雙螺杆擠出機中擠出成絲，機頭溫度185℃，螺杆轉速45r/min，冷卻幹 燥收卷；將制得的絲狀材料置於熔融沉積成型3D印表機的打印頭中用於3D 打印製得成品。

浸泡溫度為60～90℃。

本發明所述堿選用NaOH；所述醋酸選用冰醋酸，醋酸含量≥99.5％；所述 殼聚糖為脫乙醯度≥95％，粘度為100～200mPa.s；所述PLA為聚乳酸，選用 美國NatureWorks的2002D。

在步驟1)中，烘乾採用的溫度為102℃，烘乾時間為5～8h。

在步驟1)中，將經過堿處理後烘乾的纖維粉碎成40—100目的粉末。

在步驟2)中，配製醋酸與殼聚糖的混合溶液時，將殼聚糖在高速混合器 的作用下溶解在醋酸溶液中，溶解時間為0.5～1.5h，溶解溫度為35～55℃， 高速混合器的轉速為400～800r/min。

配製醋酸與殼聚糖的混合溶液時，醋酸的最佳濃度為2wt％,殼聚糖的最佳 加入量為35wt％，最佳溶解時間為45min，最佳溶解溫度為43℃，高速混合器 的最佳轉速為650r/min，醋酸與殼聚糖的混合溶液的最佳pH為6。

在步驟3)中，植物纖維和PLA的品質比為1:1—5；噴灑醋酸與殼聚糖的 混合溶液時，其用量與複合物的比例為1:5。

在步驟3)中，制絲狀材料時，將攪拌混合後的原料置於雙螺杆擠出機中 擠出成絲，機頭溫度145-195℃，螺杆轉速15-45r/min，冷卻乾燥收卷，將制 得的絲狀材料置於熔融沉積成型3D印表機的打印頭中用於3D列印。

本發明方法通過對秸稈、植物廢渣(木薯渣、木薯酒糟渣、甘蔗渣等)及 混合廢紙類原料進行堿處理以及洗滌處理，然後加入起偶聯劑作用的醋酸-殼 聚糖溶液，將堿處理後過篩的絕度幹植物纖維與PLA高速混合後，經雙螺杆擠 出機擠出成絲，可用於3D列印；同時，如果3D列印的成型件為單一顏色製品， 可在材料擠出成絲前加入染料，避免製件後再進行染色，節約時間，提高效率， 有利於節約能源，保護環境，大大降低了3D列印材料的成本，促進3D列印 更廣泛的應用。

附圖說明

圖1是本發明方法的工藝流程圖。

具體實施方式

下面結合具體實施例，進一步闡明本發明，應理解這些實施例僅用於說明 本發明而不用於限制本發明的範圍，在閱讀了本發明書之後，本領域技術人員 對本發明的各種等價形式的修改均落於本申請所附權利要求所限定的範圍。

本發明採用的廢棄含植物纖維的原料主要分為兩大類：一是秸稈、植物廢 渣類原料，如木薯渣、木薯酒糟渣、甘蔗渣、玉米秸稈等。二是混合廢紙類的 原料，混合廢紙類為廢報紙、混合辦公廢紙、含有高光澤聚合物油墨的紙、激 光列印和靜電複印紙。

針對處理的廢棄纖維原料的種類不同，所用堿的比例有所差別，對秸稈、 植物廢渣類原料，每100g絕對幹原料，配用的堿液濃度為5％～25％；對混合 廢紙類的原料，每100g絕對幹廢紙，配用的堿液濃度為1％～15％；堿液浸泡 處理時間為0.5—2.5h，浸泡溫度為60～90℃。

本發明方法的具體操作步驟如下：

(1)將回用植物纖維原料風乾、除塵後進行粉碎、過篩，要求在原料風乾 過程中，控制風乾後的纖維含水率≤4％，再用高速粉碎機粉碎風乾後的植物纖 維原料，將粉碎後的原料過20～80目篩。

(2)用堿液進行預處理，處理時間為0.5～2.5h，處理溫度為60～90℃， 將堿處理後的纖維原料洗滌至中性，在102℃下烘乾5～8h至纖維含水率≤4％， 再粉碎成40—100目的粉末；

(3)配製醋酸與殼聚糖的混合溶液，將殼聚糖在高速混合器的作用下溶 解在醋酸溶液中，混合溶液中殼聚糖含量為5wt％～55wt％，醋酸含量為 0.5wt％～3.5wt％，並控制混合溶液的pH值在4.5～6.5，溶解時間為0.5～1.5h， 溶解溫度為35～55℃，高速混合器的轉速為400～800r/min。

(4)將預處理後的植物纖維粉末和PLA在75～90℃下的高速攪拌器中預 混合3～8min，植物纖維和PLA的品質比為1:1—5；再將醋酸與殼聚糖的混合 溶液噴灑在複合物體系中，攪拌7～16min，醋酸與殼聚糖的混合溶液用量與 複合物的比例為1:5。

(5)將攪拌混合後的原料置於雙螺杆擠出機中擠出成絲，機頭溫度 145-195℃，螺杆轉速15-45r/min，冷卻乾燥收卷，將制得的絲狀材料置於熔融 沉積成型3D印表機的打印頭中用於3D列印。

所述步驟(1)中，未經化學處理的原料粉碎後過篩，用堿液進行預處理 時，原料選用的最佳目數為60目，最佳處理時間為1.5h，最佳處理溫度為70 ℃。

所述步驟(4)中，預處理後過篩的粉末原料最佳目數為80目，PLA在混 合前應在85℃烘乾5h,高速攪拌器的最佳混合溫度為85℃，最佳預混合時間 為6min，醋酸與殼聚糖的混合溶液噴灑在複合物體系中的最佳攪拌時間為 12min。

所述步驟(5)中，需3D列印的成型件為單一顏色製品時，在雙螺杆擠出 前加入染料。

所述步驟(5)中，機頭最佳溫度為175℃，螺杆轉速為28r/min。

本發明所述堿選用NaOH；醋酸選用冰醋酸(醋酸含量≥99.5％)；殼聚糖 為脫乙醯度≥95％，粘度為100～200mPa.s；聚乳酸(PLA)選用美國NatureWorks 的2002D。

實施例1

將回用植物纖維原料風乾(控制風乾後的纖維含水率≤4％)、除塵後，進行 分類處理，主要分為兩大類：秸稈、植物廢渣(木薯渣、木薯酒糟渣、甘蔗渣 等)和混合廢紙類的原料，混合廢紙類為廢報紙、混合辦公廢紙、含有高光澤 聚合物油墨的紙、鐳射列印和靜電複印紙，秸稈、植物廢渣為木薯渣、木薯酒 糟渣、甘蔗渣、玉米秸稈等。對秸稈、植物廢渣(木薯渣、木薯酒糟渣、甘蔗 渣等)類原料，每100g絕對幹秸稈、植物廢渣，配用的堿液濃度為12％；對 混合廢紙類的原料，每100g絕對幹廢紙，配用的堿液濃度為3％。

用高速粉碎機粉碎風乾後的植物纖維原料，將粉碎後的原料過篩，將目數 為60目的原料用堿液進行預處理，處理時間為1.5h，處理溫度為80℃，將堿 處理後的纖維原料洗滌至中性(向洗漿後的擠出液中滴酚酞不變紅)，在102 ℃下烘乾6h至纖維含水率≤2％，再粉碎成目數為80目的粉末原料；

配製醋酸與殼聚糖的混合溶液，將殼聚糖在高速混合器的作用下溶解在醋 酸溶液中，溶解時間為1h，溶解溫度為45℃，高速混合器的轉速為400～ 540r/min，混合溶液中殼聚糖含量為35wt％，醋酸含量為2wt％，並控制混合溶 液的pH值在6。

將預處理後的目數為80目的粉末原料和PLA在85℃下的高速攪拌器中預 混合6min，植物纖維和PLA的品質比為1:1；再將醋酸與殼聚糖的混合溶液噴 灑在複合物體系中，用量與複合物的比例為1:5，攪拌10min；將攪拌混合後 的原料置於雙螺杆擠出機中擠出成絲，機頭溫度165℃，螺杆轉速35r/min， 冷卻乾燥收卷；將制得的絲狀材料置於熔融沉積成型3D印表機的打印頭中用 於3D打印製得成品。

實施例2

將回用植物纖維原料風乾(控制風乾後的纖維含水率≤4％)、除塵後，進行 分類處理，主要分為兩大類：秸稈、植物廢渣(木薯渣、木薯酒糟渣、甘蔗渣 等)和混合廢紙類的原料，混合廢紙類為廢報紙、混合辦公廢紙、含有高光澤 聚合物油墨的紙、鐳射列印和靜電複印紙，秸稈、植物廢渣為木薯渣、木薯酒 糟渣、甘蔗渣、玉米稈等。對秸稈、植物廢渣(木薯渣、木薯酒糟渣、甘蔗渣 等)類原料，每100g絕對幹秸稈、植物廢渣，配用的堿液濃度為10％；對混 合廢紙類的原料，每100g絕對幹廢紙，配用的堿液濃度為5％。

用高速粉碎機粉碎風乾後的植物纖維原料，將粉碎後的原料過篩，將目數 為60目的原料用堿液進行預處理，處理時間為1.5h，處理溫度為85℃，將堿 處理後的纖維原料洗滌至中性(向洗漿後的擠出液中滴酚酞不變紅)，在102 ℃下烘乾7h至纖維含水率≤2％，再粉碎成目數為90目的粉末原料；

配製醋酸與殼聚糖的混合溶液，將殼聚糖在高速混合器的作用下溶解在醋 酸溶液中，溶解時間為1h，溶解溫度為40℃，高速混合器的轉速為400～ 650r/min，混合溶液中殼聚糖含量為25wt％，醋酸含量為2.5wt％，並控制混合 溶液的pH值在5.5。

將預處理後的目數為90目的粉末原料和PLA在85℃下的高速攪拌器中預 混合3min，植物纖維和PLA的品質比為1:3；將醋酸與殼聚糖的混合溶液噴灑 在複合物體系中，用量與複合物的比例為1:5，攪拌10min，再將攪拌混合後 的原料置於雙螺杆擠出機中擠出成絲，機頭溫度175℃，螺杆轉速25r/min， 冷卻乾燥收卷；將制得的絲狀材料置於熔融沉積成型3D印表機的打印頭中用 於3D打印製得成品。

實施例3

將回用植物纖維原料風乾(控制風乾後的纖維含水率≤4％)、除塵後，進行 分類處理，主要分為兩大類：秸稈、植物廢渣(木薯渣、木薯酒糟渣、甘蔗渣 等)和混合廢紙類的原料，混合廢紙類為廢報紙、混合辦公廢紙、含有高光澤 聚合物油墨的紙、鐳射列印和靜電複印紙，秸稈、植物廢渣為木薯渣、木薯酒 糟渣、甘蔗渣、玉米稈等。對秸稈、植物廢渣(木薯渣、木薯酒糟渣、甘蔗渣 等)類原料，每100g絕對幹秸稈、植物廢渣，配用的堿液濃度為12％；對混 合廢紙類的原料，每100g絕對幹廢紙，配用的堿液濃度為7％。

用高速粉碎機粉碎風乾後的植物纖維原料，將粉碎後的原料過篩，將目數 為60目的原料用堿液進行預處理，處理時間為0.5h，處理溫度為75℃，將堿 處理後的纖維原料洗滌至中性(向洗漿後的擠出液中滴酚酞不變紅)，在102 ℃下烘乾6h至纖維含水率≤2％，再粉碎成目數為100目的粉末原料；

配製醋酸與殼聚糖的混合溶液，將殼聚糖在高速混合器的作用下溶解在醋 酸溶液中，溶解時間為1.5h，溶解溫度為55℃，高速混合器的轉速為400～ 800r/min，混合溶液中殼聚糖含量為55wt％，醋酸含量為3.5wt％，並控制混合 溶液的pH值在6.5。

將預處理後的目數為100目的粉末原料和PLA在90℃下的高速攪拌器中預 混合8min，植物纖維和PLA的品質比為1:5；將醋酸-殼聚糖溶液噴灑在複合 物體系中，用量與複合物的比例為1:5，攪拌16min；再將攪拌混合後的原料 置於雙螺杆擠出機中擠出成絲，機頭溫度185℃，螺杆轉速45r/min，冷卻幹 燥收卷；將制得的絲狀材料置於熔融沉積成型3D印表機的打印頭中用於3D 打印製得成品。