橡树岭国家实验室(ORNL)材料科学与技术部的一个研究小组发表了一项研究，描述了一种显着改进的3D打印材料。其正在申请专利的工艺被描述为3D打印时“100%改善的层间粘合强度”。

显微照片显示了由橡树岭国家实验室开发的植物基复合材料的两个3D打印层之间的焊接区域的横截面。

可持续的3D打印复合材料

为了生产复合3D打印机线材，该团队使用了木质素，橡胶，碳纤维和ABS的混合物。木质素存在于植物细胞壁中，赋予植物坚固性。木质素也是制浆工业的废物，是某些生物燃料生产过程中的副产品。他们可以使现有的废物成为生物燃料炼油厂的赚钱机会。

Amit Naskar表示：“为实现这一目标，我们在过去五年中积累了丰富的木质素的经验。我们将继续微调材料的成分，使其更加强大。“碳纤维是本配方中增强3D打印线材的关键成分。科学家发现，当混合ABS，橡胶和木质素时，观察到沉积层之间的粘附性降低。然而，通过引入不连续的碳纤维，交联度显着提高。该研究报告指出，碳纤维“在沉积层之间起着关键的桥接作用”。

这项研究“提供了一条利用木质素替代增材制造中使用的石油基热塑性塑料的方法，以及提高材料可打印性的方法，具有优异的机械性能。”

ORNL的研究人员开发了一种可扩展的处理技术，用于3D打印基于植物的复合材料。

使用木质素和其他生物塑料进行3D打印

2014年，我们报道了使用木质素的3D打印机线材。细丝称为BioFila，由两个BEars生产。BioFila仍可供出售，但增强强度不是该材料的主要特征。

生产生物塑料材料的其他方法包括通过麻省理工学院剥离Poly6使用柑橘外皮，以及将尿素转化为可以在以后加工用于3D打印的材料的基于酵母的方法。

木质素和3D打印也是扩展的ORNL团队早期研究的主题。在2017年11月的材料研究学会(MRS)秋季会议期间，提出了一篇题为“用于3D打印应用的基于木质素的导热材料”的论文。

新的研究论文， 一种改善木质素基复合材料的三维可打印性和层间粘合性的一般方法，可在今日应用材料杂志上找到。该研究的作者是Ngoc A.Nguyen，Christopher C.Bowland和Amit K.Naskar。

延伸阅读：ORNL开发3D打印不锈钢靶材以生产医用同位素！