Hereon团队开发可完全回收的木质素基3D打印墨水
2026-02-13 12:04
来源:德国亥姆霍兹研究中心协会
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位于泰尔托的Hereon可持续功能材料研究所研究团队近期开发出一种以木质素为主要成分、可完全回收的水性3D打印墨水。该成果发表于《ACS可持续化学与工程》期刊,探索增材制造领域循环生产的可行路径。

直接墨水书写(DIW)是增材制造的一种常见形式,可通过室温挤出可打印墨水构建三维物体。目前多数DIW墨水以化石衍生聚合物为基材,难以回收或生物降解。该研究团队尝试将木质素——造纸工业中常见的副产物——作为墨水的主体结构成分。研究显示,该墨水配方中木质素占比约70%,在施加压力时具备良好的挤出流动性,挤出后迅速恢复强度,无需化学交联或高温后处理即可成型固化。

论文第一作者之一玛丽亚·巴尔克博士表示:“我们希望证明,像木质素这样的废弃物衍生材料既能满足现代3D打印的技术要求,又能提高可持续性。为此,我们将一种工业废料转化为一种水性3D打印墨水,只需加水即可完全回收利用。”

该墨水的可逆物理交联特性使其在打印后可通过再水化过程解散并重新用于新打印任务,多次循环后性能无明显衰减。通讯作者弗朗西斯卡·托马教授指出:“工业废料流蕴藏着巨大的未开发潜力。木质素是木材中最丰富的成分之一,但却远未得到充分利用。将其转化为完全可回收的材料,展现了废料如何能够推动亟需可持续解决方案的行业的创新。”

研究团队表示,当前工作重点是扩大配方制备规模、优化打印参数并探索商业化应用,尤其在低能耗加工和材料闭环利用等领域。该成果涉及的技术方向属于增材制造与生物基材料的交叉领域,可归入未来材料与循环制造技术的研发范畴。

出版详情:作者:Maria Balk等人,标题:《室温下水性 3D 打印完全可回收的木质类油墨(源自升级回收的木质素)》,发表于:ACS 可持续化学与工程(2026)。期刊信息:ACS可持续化学与工程

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