聚乳酸纳米纤维素3D打印材料的研究开题报告

1. 研究目的与意义

目的： 以纳米纤维素为增强材料，聚乳酸为基体通过一系列方法制备的聚乳酸纳米纤维3D打印材料。

意义：利用纳米纤维素可以提高复合材料的力学强度、耐热性能和电学性能，使打印材料适应不同的应用场合，拓宽3D打印的应用领域，促进3D打印技术的发展。对3D打印材料的基础研究对于推进我国制造业转型升级具有重要意义。

2. 国内外研究现状分析

国外：

早在1932年，美国杜邦公司就开发过聚乳酸，但因其分子量低导致强度不够而无法作为纤维材料使用。60年代后，各国科技工作者纷纷开始了对聚乳酸及后续产品的研究，其中，日本钟纺公司首先以玉米为原料开发了新型聚乳酸纤维。此后，日本一些公司先后开发研制了聚乳酸纤维。

国外的纳米素纤维素已实现了产品的系列化。王子控股与三菱化学联手，在全世界率先使用抄纸技术制作出了ncc卷，通过改进设备，实现了连续生产。美国espin公司研发出纳米纤维素，产品应用范围涵盖了滤材、宇航、能源、保健生物技术和化妆品诸多市场。韩国公司利用自主研发的碳纳米管分散技术，成功生产出分布着大量碳纳米管的纳米直径的纤维素。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：

1.制备纳米纤维：以竹柳为原料，制备纳米纤维素；

以竹柳为原料，采用酸水解的方式制备竹柳纳米纤维素，采用扫描电镜观察形貌、透射电镜观察微观形态及粒径大小、红外光谱分析官能团、x-射线衍射分析结晶度和热失重分析热稳定性对竹柳纳米纤维素的表征进行研究。

4. 研究创新点

以竹柳为材料制得木质纳米纤维作为增强材料，以纳米纤维作为填充材料，改善聚乳酸的脆性复合材料的力学性能，而不改变材料本身高透明的特点，使得3D打印的使用和适用场合更加广泛，是本研究的创新。