将废弃塑料用作3D打印耗材的科研取得进展

来源：《中国质量万里行》杂志社

我国是塑料生产和消耗大国，塑料产量逐年递增。塑料制品因其具有成本低、质量轻、强度高、耐腐蚀、加工方便、高绝缘和美观实用等优点，在各行业得到了广泛的应用。工信部数据显示，2019年，全国塑料制品产量达到8184.2万吨。但是由于塑料制品易老化、易破损、难于自然降解，它所造成的环境污染亦日趋严重，因此，废旧塑料的处理和回收再利用成为全球性的问题。

3D打印是近年来蓬勃发展的新兴高科技技术，每年需要大量耗材。市场上常见的3D打印耗材是聚合物与金属。金属类别耗材不如聚合物复杂，主要是金属粉末;而聚合物耗材可进一步分为热塑性塑料与热固性塑料，可用于打印从购物袋到汽车零部件到乐高积木等商品。因此，将废旧塑料回收制成3D打印聚合物耗材，不但能够为废弃塑料回收提供一个新颖途径，同时产生较高的经济价值。本项目组针对废旧塑料用作3D打印耗材墨水开展研究，使用自行设计的打印机，将废旧塑料打印成形貌良好的组件，实现废旧塑料的再生利用。本项目打印精度可以达到0.2mm，成丝均匀，结构致密，与使用现有市场耗材打印出的物件各项性能基本相当。

在化生学院张甜老师的指导下，武汉理工大学化学化工与生命科学学院、自动化学院、航海学院、材料学院管理学院的孙洪博，郭靖，周文豪，吴睿鑫，李玉春，姚茂嘉，赵子懿7位本科生广泛查阅文献，了解国内外研究现状，已探索出一种以废弃塑料为原料，直接省略原料挤出的中间步骤，可直接作为打印墨水进行打印制作3D打印产品的方法，并且产品的熔融速率、拉伸强度、冲击强度等数据均符合3D市面上3D打印饰品的要求，取得阶段性成果。

制备工艺无需添加其他化工原料，降低现有3D打印原料的成本;并且生产过程中。无有毒有害化学物质产生，避免了生产的二次污染。该成果已于2019年11月20日申请了国家发明专利(一种以废弃塑料粉末及枯叶粉末混合物为耗材的环保型3D打印机。申请号：201911139865.5 申请日：2019年11月20日)

目前，该小组成员正在着手完善作品，提高该作品完整性。

以上是该节能减排竞赛小组的阶段性成果，他们将于2020年6月参加全国大学生节能减排与科技竞赛武汉理工大学校赛

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