纳米纤维素或将提高3D打印塑料强度

近日，据美国橡树岭国家实验室（ORNL）和American Process公司宣布，双方已签署了一项联合协议，旨在使用纳米纤维素来提升3D打印塑料树脂的强度。

所谓的纳米纤维素，是一种新兴的高性能、生物衍生纳米材料，主要从树木中萃取获得。纳米纤维素是一种2013年才问世的木质纤维衍生材料。它强度高、重量轻、可再生，可用于制造高强度的耐用零部件。

一直以来，3D打印技术都受到可用的原材料种类有限的制约。传统上使用热塑性树脂3D打印出来的部件不足以提供足够的机械强度，不适合用于需要承受载荷的应用。

据介绍，ORNL和American Process这次联手开发的目的是希望找到一种3D打印材料，这种材料可以为汽车和模具制造等行业制造出具有承重能力的3D打印部件，而且要求这种部件的强度类似于铝质金属部件，同时制造成本也与传统材料相当。

“纳米纤维素可以以一种环保和具有市场竞争力的方式增强塑料的性能。”American Process公司CEO Theodora Retsina说：“纳米纤维素的强度等同于碳纤维而重量更低。而随着我们的制造技术突破，纳米纤维素还会比碳纤维更具成本竞争力。我们没有发明纳米碳纤维素，我们只是让它更便宜，在高温下具有热稳定性，并赋予它与疏水性聚合物融合的特性——从而创造市场应用并为商业化生产打开道路。”

据报道，American Process在乔治亚州Thomaston成立了一家准商用的BioPlus™工厂，并从2015年4月份开始制造BioPlus™纳米纤维素产品。今后，这家工厂生产出来的植物材料将被ORNL用在他们的巨型“大面积增材制造”（BAAM）3D打印机上以打印大型部件。这台BAAM是由Cincinnati公司开发制造的，去年曾被用于3D打印全尺寸跑车Strati。它的最大3D打印尺寸可以达到20英尺×8英尺×6英尺。

ORNL的这项研究得到了美国能源部先进制造办公室的支持。“我们很高兴能有机会与American Process合作开发纳米纤维素增强聚合物，从而为增材制造增加一种新的生物衍生结构材料。”ONRL高级生产项目和生产示范设施总监Craig Blue说。