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| 项目名称 | 新型自清洁抗菌3D打印材料的关键技术及产业化 |
| 主要完成单位 | 广州飞胜高分子材料有限公司 |
| 华南农业大学 | |
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主要完成人 （职称、完成单位、工作单位） |
1.谷文亮（无、广州飞胜高分子材料有限公司，结题验收，知识产权1—3） |
| 2.周武艺（教授、华南农业大学，结题验收，知识产权1—3，论文1—8） | |
| 3.聂健良（无、广州飞胜高分子材料有限公司，知识产权1、3） | |
| 4.屈阳（无、广州飞胜高分子材料有限公司，结题验收，知识产权1） | |
| 5.董先明（教授、华南农业大学，知识产权1—2，论文8） | |
| 项目简介 |
本项目针对3D打印材料及打印制品在生产、使用、储存及运输等过程中，由于周围环境及空气中湿度、有害颗粒及气体等的影响，表面极易滋生细菌、富集污染物质，对人体健康造成不利影响及对材料或制品也会产生破坏等问题，从根源着手，①创新材料设计，引入抗菌纳米粒子及纳米二氧化钛粒子，从而使得3D打印材料成品本身具有自清洁抗菌的性能。其中抗菌剂如纳米银等颗粒尺寸均为10-20nm，其比表面积可达100-200m2/g，能较好的起到抑菌杀菌的作用；而纳米二氧化钛颗粒的尺寸为20-30nm，其比表面积能达到50-100 m2/g。由于纳米二氧化钛具有较好的光催化自清洁功能，与纳米银颗粒结合形成复合光催化剂，其光生电子和空穴能快速迁移到纳米银颗粒上，提高了光生量子效率，从而提高3D打印产品的表面自清洁和抗菌抑菌功能；②创新生产工艺，采用“原辅材料→干燥至恒重→设计配比→混合均匀→熔融挤出→冷却定型→干燥→牵引→测径限径→收线→得到3D打印材料”的生产路线，其中根据材料的配比设计按一定顺序加热混合，提高纳米材料等微粒子在聚合物中的均匀分散，有效的防止微粒子团聚现象，保证得到的自清洁抗菌3D打印材料在打印机上能打印稳定、顺畅、不堵头；并改良生产线，引入了由本公司针对3D打印材料生产中存在的缺点而自主研发的实用可靠的生产限径装置，有效的提升了成品的质量；③成功将具有木质属性的农业林业物料进行更好的资源化利用，如加工剩余的木质料、田地稻杆玉米杆、湖泊芦苇等具有木质或纤维结构的物料引入到3D打印材料中进行绿色环保的资源化利用，并首次将其以3D打印的方法推广应用到民用生活领域中，如具有木质感的家具灯饰、吉他乐器、雕刻及复古艺术作品等方面取得了显著的效果；④创新了3D打印材料自清洁抗菌的技术方法，发明了“具有自清洁抗菌功能的3D打印材料及制备方法”和“具有木质属性的改性聚乳酸复合3D打印材料及制备方法”，有效的预防了细菌的滋生及富集污染物质；⑤创新改良设备装置，发明了“一种用于3D耗材生产线上的线径限径装置”，有效的防止了线径过大或有节点的线材混入到成品当中，大大的提升了3D打印材料成品的质量；⑥新型自清洁抗菌3D打印材料技术的研发与应用，有效的解决了目前3D打印材料上容易滋生细菌和富集污染物质的缺点，提升了3D打印材料的质量，丰富了3D打印材料的方式或种类，拓展了3D打印材料的应用领域。此外，并获得授权发明专利2项，授权实用新型专利1项，发表论文8篇，其中SCI论文 7篇。 |
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代表性论文 专著目录 |
论文1： |
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论文2： |
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论文3： |
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论文4： |
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论文5： |
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论文6： |
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论文7： |
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| 论文8：< 废旧聚甲醛/改性竹纤维复合材料的力学性能研究> | |
| 知识产权名称 | 专利1：<具有木质属性的改性聚乳酸复合3D打印材料及制备方法与应用>（ZL201610104381.7） |
| 专利2：<具有自清洁抗菌功能的3D打印材料及制备方法与应用>（ZL201410789469.8） | |
| 专利3：<一种用于3D耗材生产线上的线径限径装置>（ZL201620578207.1） | |
| 推广应用情况 | 本项目在广东省、华南地区以及欧美日等海外国家或地区推广应用，占广东省3D打印产品销售总量的10%以上，取得了突出的示范推广效果，对保持我省在全国的3D打印产业地位和推动3D打印产业技术升级与发展发挥了重要的作用，项目技术在推广应用过程中产生了显著的社会效益、经济效益和生态环保效益，有利于本产业及相关产业的可持续发展。 |
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