NOVUM研发纤维素生物3D打印材料

来源：功能材料与器件学报 【在线投稿】栏目：综合新闻时间：2021-03-03

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摘要：时至今日，大多数3D打印材料采用的仍然是塑料、树脂等化石基材料，虽然TA们在汽车、船舶等领域有着不错的应用前景，但是这些材料的生产对气候变化和绿色可循环方面做得并不好。

时至今日，大多数3D打印材料采用的仍然是塑料、树脂等化石基材料，虽然TA们在汽车、船舶等领域有着不错的应用前景，但是这些材料的生产对气候变化和绿色可循环方面做得并不好。为此，欧洲的NOVUM项目团队正在研究纤维素基的3D打印材料，用于在更多行业中实现更为环保的增材制造。

纤维素基3D打印材料

在项目期间开发的热塑性材料包含纤维素衍生物，纤维素粉末和生物基增塑剂，并且纤维素含量比“商业参考”高60％。尽管如此，它们仍具有相同甚至更好的材料强度性能，并且可以根据最终用途的要求进行调整。

纤维素被选作该项目开发的材料的基础，因为纤维素具有天然，可持续和多功能替代多种合成材料的潜力。在考虑将纤维素和3D打印结合使用时，纤维素本质上不是热塑性的，这是项目参与者要解决的关键挑战。?

可以使用常见的3D打印技术（例如，熔融长丝制造（FFF））来打印开发的基于纤维素的材料，并且最终产品重量轻且表面光滑。在项目生命周期中，将通过创建用于电气绝缘，船舶和汽车行业的组件来演示材料开发和印刷过程。

由纤维素基材料制成的3D打印组件原型

纤维素已经是电气绝缘组件制造中的常见原材料，但是，根据项目参与者的说法，当前的生产方法在人工，时间，能源和废物产生方面效率低下。通过开发3D打印纤维素基材料的方法来创建适合该领域的组件，参与者希望在不使用模具的情况下提高生产过程的效率。

在其他地方，游轮的户外装饰元素是海洋领域内已开发技术的一个可能的用例，而在汽车领域，生物基材料可以替代化石基材料，并有助于改善该行业的可持续性。

该项目还正在探索木纤维泡沫的3D打印，以创建在干燥时不会塌陷的厚而多孔的纤维结构。虽然已经建立了以2D方式生产此类结构的技术，但据报道，通过增材制造以3D方式创建此类结构是新的领域。该项目的参与者正在研究3D打印过程中的最佳纤维泡沫混合料，层粘合注意事项以及如何最大程度地减少干燥时间。

该项目已经进行了成功的试验，以使用挤出机式喷嘴打印木纤维泡沫结构，下一步是探索如何将商用3D打印机应用于该过程。与会人员认为，这些类型结构的潜在应用位于建筑和运输领域，作为隔音和防震材料。