本發(fā)明涉及一種具天然植物香氣的3D打印用環(huán)保膠條及其制法，尤指一種應(yīng)用于3D打印上的環(huán)保膠條構(gòu)造及其制造方法。

背景技術(shù)：

由于社會的進(jìn)步，造成垃圾的增多，環(huán)境的污染也加速了地球村的消失，為節(jié)約地球的天然資源，目前世界上先進(jìn)國家多已建立資源回收制度，資源回收的好處是物盡其用，化腐朽為神奇，減少大自然的破壞。

資源回收能有效利用回收的物，如廚余、寶特瓶、玻璃器皿、塑料、金屬制品及紙類等，以將回收的物品，再制成日常用品，例如再生紙、肥料、燃料等。

另一方面，3D打印(英語：3D printing)，又稱增材制造(Additive Manufacturing，AM)，屬于快速成形技術(shù)的一種，是一種以數(shù)字模型檔案為基礎(chǔ)的直接制造技術(shù)，幾乎可以制造任意形狀三維實(shí)體，通過運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可黏合材料，以逐層堆棧累積的方式，來構(gòu)造物體，即“積層制造”。

當(dāng)前有一些機(jī)構(gòu)以及公司，正在努力開發(fā)一般家庭負(fù)擔(dān)得起的家用3D打印機(jī)，其中熔融沉積成型(FDM)、熔絲制造法(FFF)及熔融擠壓快速成型(MEM)是目前市面上較常見的家用3D打印機(jī)的成型方式，所使用的材料普遍為聚乳酸(PLA)膠條、工程塑料(ABS)膠條。

而當(dāng)前又以聚乳酸膠條為較優(yōu)的應(yīng)用選擇，因?yàn)榫廴樗崮z條是一種對環(huán)境較為友善的材料，ABS膠條對環(huán)境較不友善，聚乳酸是一種新型的生物降解材料，使用可再生的植物資源(如玉米)所提出的淀粉原料制成；機(jī)械性能及物理性能良好；適用于吹塑、熱塑等各種加工方法，加工方便，應(yīng)用十分廣泛；兼容性與可降解性良好。

相對于ABS膠條而言，聚乳酸膠條于打印時(shí)，不像ABS膠條那樣會散 發(fā)出刺鼻的不良?xì)馕?，還可以在沒有加熱床情況下，打印大型零件模型，而且邊角不會翹起，聚乳酸膠條的加工溫度是200℃，而ABS膠條在220℃以上，并具有較低的收縮率，即使打印較大尺寸的模型時(shí)也表現(xiàn)良好，具有較低的熔體強(qiáng)度，打印模型更容易塑形，表面光澤性優(yōu)異，色彩艷麗。

聚乳酸膠條的優(yōu)點(diǎn)雖多，但其來源主要為玉米淀粉，在氣候變化食物來源短缺的未來，有與人類爭食的疑慮。

還有，雖然聚乳酸膠條是一種對環(huán)境友善的材料，能生物降解，但資源消耗還是過高，所以還是有一定的改善空間。

因此，如何提供一種不同于傳統(tǒng)聚乳酸膠條，能夠降低聚乳酸的用量，來減輕與人類爭食的疑慮，并還能提供給文創(chuàng)者更多的天然素材選項(xiàng)的具天然植物香氣的3D打印用環(huán)保膠條及其制法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的，即在提供一種能在不影響應(yīng)用的狀態(tài)下，有效利用廢棄物，并能降低地球資源消耗的具天然植物香氣的3D打印用環(huán)保膠條及其制法。

為解決上述問題及達(dá)到本發(fā)明的目的，本發(fā)明的技術(shù)手段，是這樣實(shí)現(xiàn)的，關(guān)于成品方面，為一種具天然植物香氣的3D打印用環(huán)保膠條，所述3D打印用環(huán)保膠條，其包括有一膠條體，該膠條體內(nèi)具有占整體重量百分70％至90％的一聚乳酸體、以及總體占整體重量百分比5％至30％且均衡分布于該膠條體內(nèi)的數(shù)個香氣粉末體；所述香氣粉末體，其是由高溫干燥后、具天然植物香氣的植物回收物所研磨后而制成。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述膠條體，其還包括有一添加劑體組合，該添加劑體組合占整體重量百分比的上限為10％，且與該聚乳酸體和該香氣粉末體的整體重量百分比總合為100％。

關(guān)于制法方面，為一種具天然植物香氣的3D打印用環(huán)保膠條的制法，其包括下列步驟：干燥步驟：根據(jù)植物回收物的種類，并同時(shí)再以不炭化并保留天然香氣作為前提，選擇相對應(yīng)的干燥溫度，對該植物回收物施以干燥的動作，制成為主添加料；研磨步驟：針對前述主添加料，施以研磨的動作，成為香氣粉末體；制粒步驟：以聚乳酸體、及前述香氣粉末體， 以雙螺桿造粒機(jī)施以混煉的動作，制成為高分子母粒；以及擠制步驟：以前述高分子母粒，以單螺桿擠出機(jī)施以擠出的動作，制成為能適用于3D打印的膠條體，再卷收成為3D打印用環(huán)保膠條。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述干燥溫度，其溫度范圍為攝氏150度至300度。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述制粒步驟中，還能額外增加一添加劑體組合，以配合聚乳酸體及前述香氣粉末體，該添加劑體組合占整體重量百分比的上限為10％，且與該聚乳酸體和該香氣粉末體的整體重量百分比總合為100％。

關(guān)于成品和制法兩方面，在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述植物回收物，其為保有天然香氣的植物廢棄物，如下列之一或其混合：稻殼、麥殼、咖啡渣、熏衣草屑、檀木木屑、檜木木屑；所述香氣粉末體，其粒徑尺寸范圍為0.5微米到50微米間。

關(guān)于成品和制法，在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述添加劑體組合，其包括有下列之一或其組合：相容劑體、潤滑劑體、增韌劑體、抗氧化劑體、及一降水劑體；所述相容劑體，其占整體重量百分比的上限為5％；所述潤滑劑體，其占整體重量百分比的上限為10％；所述增韌劑體，其占整體重量百分比的上限為10％；所述抗氧化劑體，其占整體重量百分比的上限為0.5％；所述降水劑體，其占整體重量百分比的上限為5％。

根據(jù)上述可知，本發(fā)明的有益效果是：

第一點(diǎn)：本發(fā)明中，香氣粉末體的添加，讓3D打印用環(huán)保膠條于打印時(shí)所散發(fā)出的氣味，轉(zhuǎn)為各種天然香氣，能被眾多使用者所接受，而資源回收理念的投入應(yīng)用，降低了聚乳酸體的含量，減少與人類爭食的負(fù)擔(dān)，提供文創(chuàng)者更多的天然素材選項(xiàng)，也讓眾多用戶在打印等待的過程成為一種享受，沐浴在天然的植物香氣中。

第二點(diǎn)：本發(fā)明中，香氣粉末體的添加，除了能通過3D打印高溫熔融過程中的熱量，讓保留在香氣粉末體中的天然香氣，散發(fā)出來，達(dá)到滿室生香的效果，還能讓打印完成的3D打印品，余韻飄香，優(yōu)于傳統(tǒng)3D打印品。

第三點(diǎn)：本發(fā)明中，于制造3D打印用環(huán)保膠條的過程中，投入應(yīng)用雙 螺桿造粒機(jī)，配合適量的香氣粉末體，讓香氣粉末體能平均分散在高分子母粒中，有效避免掉3D打印用環(huán)保膠條，在打印過程中發(fā)生斷裂的可能。

附圖說明

圖1：本發(fā)明成品的立體示意圖。

圖2：本發(fā)明成品的應(yīng)用實(shí)施示意圖。

圖3、圖4：本發(fā)明制法的流程示意圖。

符號說明

1 膠條體 135 降水劑體

11 聚乳酸體 10 植物回收物

12 香氣粉末體 A 主添加料

13 添加劑體組合 B 雙螺桿造粒機(jī)

131 相容劑體 C 高分子母粒；

132 潤滑劑體 D 單螺桿擠出機(jī)

133 增韌劑體 T 干燥溫度

134 抗氧化劑體 100 3D打印用環(huán)保膠條

具體實(shí)施方式

以下依據(jù)附圖所示的實(shí)施例詳細(xì)說明如后：

如圖1和圖2所示，關(guān)于成品方面，圖中揭示出，為一種具天然植物香氣的3D打印用環(huán)保膠條，所述3D打印用環(huán)保膠條100，其包括有一膠條體1，該膠條體1內(nèi)具有占整體重量百分70％至90％的一聚乳酸體11、以及總體占整體重量百分比5％至30％且均衡分布于該膠條體1內(nèi)的數(shù)個香氣粉末體12；所述香氣粉末體12，其是由高溫干燥后、具天然植物香氣的植物回收物10所研磨后而制成。

其中，將植物回收物10加工出香氣粉末體12，應(yīng)用于3D打印用環(huán)保膠條100上，讓3D打印用環(huán)保膠條100于打印時(shí)，通過3D打印高溫熔融過程中的熱量，讓3D打印用環(huán)保膠條100所散發(fā)的氣味，被香氣粉末體12所散發(fā)出各種天然香氣所掩蓋，達(dá)到讓使用者在應(yīng)用時(shí)，滿室生香的效果，使眾多使用者能接受，讓使用者在等待3D打印品的打印過程中，除了等待的喜悅外，更能享受天然的植物香氣，沐浴在天然的植物香氣中，除此之外，香 氣粉末體12的添加，更能讓打印完成的3D打印品，余韻飄香，優(yōu)于傳統(tǒng)3D打印品。

其次，資源回收理念的投入應(yīng)用，當(dāng)3D打印用環(huán)保膠條100被應(yīng)用時(shí)，便能達(dá)到快速地消費(fèi)植物回收物10的效果，植物回收物10的再應(yīng)用，其應(yīng)用不僅可發(fā)展再生資源，更降低了聚乳酸體11的含量，更便于生產(chǎn)，同時(shí)減少了與人類爭食的負(fù)擔(dān)，并供文創(chuàng)者更多的天然素材選項(xiàng)，為3D打印用環(huán)保膠條100找出更具環(huán)保性、經(jīng)濟(jì)性的未來。

如圖3、圖4所示，關(guān)于制法方面，圖中揭示出，為一種具天然植物香氣的3D打印用環(huán)保膠條的制法，其包括下列步驟：干燥步驟：根據(jù)植物回收物10的種類，并同時(shí)再以不炭化并保留天然香氣作為前提，選擇相對應(yīng)的干燥溫度T，對該植物回收物10施以干燥的動作，制成為主添加料A；研磨步驟：針對前述主添加料A，施以研磨的動作，成為香氣粉末體12；制粒步驟：以聚乳酸體11、及前述香氣粉末體12，以雙螺桿造粒機(jī)B施以混煉的動作，制成為高分子母粒C；以及擠制步驟：以前述高分子母粒C，以單螺桿擠出機(jī)D施以擠出的動作，制成為能適用于3D打印的膠條體1，再卷收成為3D打印用環(huán)保膠條100。

其中，通過此種制法的應(yīng)用，能有效的生產(chǎn)出3D打印用環(huán)保膠條100，在于利用雙螺桿造粒機(jī)B的制粒步驟，能有效率地將保有天然香氣的香氣粉末體12，平均分散在高分子母粒C之中，以在避免打印過程中3D打印用環(huán)保膠條100發(fā)生斷裂問題，適當(dāng)?shù)南銡夥勰w12含量，更不會影響到3D打印品的細(xì)致與精美。

其次，香氣粉末體12的添加，一舉減少聚乳酸的用量，降低了與人類爭食的疑慮，更重要的是，本發(fā)明中所提及的制法，整體的技術(shù)門坎低，應(yīng)用上的難度低，不但能讓膠條生產(chǎn)業(yè)者能更有愿意應(yīng)用，并且更能解決回收業(yè)者對植物回收物10回收意愿不高的問題，同時(shí)還解決了植物回收物10回收上的問題，連帶一同解決了植物回收物10回收不足的窘?jīng)r，能更快速地、大量地回收再應(yīng)用。

上述中，所述干燥溫度T，其溫度范圍為攝氏150度至300度。

其中，干燥溫度T的溫度范圍，除了根據(jù)植物回收物10的種類，并且一 定要讓干燥植物回收物10能完整干燥之外，還需要考慮到不能發(fā)生炭化，還要保留天然香氣，故溫度范圍不能過高與過低，以攝氏150度至300度為較佳的溫度范圍。

上述成品和制法兩方面之中，所述植物回收物10，其為保有天然香氣的植物廢棄物，如下列之一或其混合：稻殼、麥殼、咖啡渣、熏衣草屑、檀木木屑、檜木木屑；所述香氣粉末體12，其粒徑尺寸范圍為0.5微米到50微米間。

其中，通過不同的植物回收物10應(yīng)用，讓植物回收物10所對應(yīng)備制出來的香氣粉末體12，于加熱后能產(chǎn)生不同的天然香氣，讓使用者能有更多元化的應(yīng)用選擇，而且如此一來，不論是農(nóng)業(yè)廢棄物如稻殼、麥殼、咖啡渣等，又或者是經(jīng)濟(jì)作物廢棄物如熏衣草屑、檀木木屑、檜木木屑等，都能有效地被回收再利用，最重要的是，讓一般認(rèn)為低回收價(jià)值的植物回收物10，有效地被回收再利用，符合業(yè)界的需求，而且重要的是，能有效地達(dá)到降低地球資源消耗的目標(biāo)。

其次，香氣粉末體12的粒徑尺寸，為針對不同的植物回收物10，依需求而定，范圍定在0.5微米到50微米間，以便于進(jìn)行有效的應(yīng)用，讓植物回收物10能對應(yīng)研磨成最佳的粒徑大小，讓香氣粉末體12所發(fā)散的天然香氣，能被最大化的誘發(fā)出來，其中又以20微米為較優(yōu)的應(yīng)用選擇。

上述成品和制法兩方面之中，所述膠條體1，其還包括有一添加劑體組合13，所述制粒步驟中，還能額外增加一添加劑體組合13，以配合聚乳酸體11及前述香氣粉末體12，該添加劑體組合13占整體重量百分比的上限為10％，且與該聚乳酸體11和該香氣粉末體12的整體重量百分比總合為100％。

其中，通過添加劑體組合13的應(yīng)用，以優(yōu)化3D打印用環(huán)保膠條100的性質(zhì)，產(chǎn)生各種不同的3D打印用環(huán)保膠條100，讓廠家能提供給消費(fèi)者，更多元化的應(yīng)用選擇。

其次，當(dāng)額外增加添加劑體組合13時(shí)，聚乳酸體11及前述香氣粉末體12兩者，理所當(dāng)然，需要相應(yīng)調(diào)整其整體重量百分比，以總合不超過整體重量百分比100％為基準(zhǔn)。

上述成品和制法兩方面之中，所述添加劑體組合13，其包括有下列之 一或其組合：相容劑體131、潤滑劑體132、增韌劑體133、抗氧化劑體134、及一降水劑體135；所述相容劑體131，其占整體重量百分比的上限為5％；所述潤滑劑體132，其占整體重量百分比的上限為10％；所述增韌劑體133，其占整體重量百分比的上限為10％；所述抗氧化劑體134，其占整體重量百分比的上限為0.5％；所述降水劑體135，其占整體重量百分比的上限為5％。

其中，通過相容劑體131的應(yīng)用，促進(jìn)聚乳酸體11、添加劑體組合13、及香氣粉末體12三者的相容；通過潤滑劑體132的應(yīng)用，改善膠條體1的表面滑度；通過增韌劑體133的應(yīng)用，改善膠條體1的韌性；通過抗氧化劑體134及降水劑體135的應(yīng)用，避免儲存中的3D打印用環(huán)保膠條100的香氣粉末體12，以及3D打印品中的香氣粉末體12，發(fā)生過度氧化和水份過多的問題。

其次，通過相容劑體131、潤滑劑體132及增韌劑體133三者各自不同的重量百分比限定，以便于廠家配合不同重量百分比的聚乳酸體11及香氣粉末體12應(yīng)用，生產(chǎn)出更多元化的3D打印用環(huán)保膠條100；通過抗氧化劑體134及降水劑體135兩者各自不同的重量百分比限定，以便于廠家配合不同重量百分比的聚乳酸體11和香氣粉末體12，以及前述相容劑體131、潤滑劑體132及增韌劑體133三者應(yīng)用，生產(chǎn)出更多元化的3D打印用環(huán)保膠條100。

最后應(yīng)說明的是，為求相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域人員，能夠更明確地了解本發(fā)明，于此揭示出一種3D打印用環(huán)保膠條100的配比組合，如下所示：

聚乳酸體11，占整體重量百分比75％；

相容劑體131，占整體重量百分比5％；

潤滑劑體132，占整體重量百分比6.8％；

增韌劑體133，占整體重量百分比1％；

抗氧化劑體134，占整體重量百分比0.1％；

降水劑體135，占整體重量百分比0.1％；以及

香氣粉末體12，占整體重量百分比12％。

上述是依據(jù)附圖所示的實(shí)施例詳細(xì)說明本發(fā)明的構(gòu)造、特征及作用效果，但以上所述僅為本發(fā)明較佳實(shí)施例，需要指出的是，這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍，而且，在閱讀了本發(fā)明的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)人員可以對本發(fā)明做出各種改動或修改，這些等價(jià)形式同樣落 入本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。