[发明专利]用于3D打印机的光触媒复合打印材料和打印机

说明书

本发明提供的用于3D打印机的复合光触媒打印材料和打印机，解决现有使用光触媒材料进行3D打印存在的紫外光污染的技术问题。复合光触媒打印材料包括按照质量组分混合的合成蜡、纳米石墨烯、纳米二氧化钛光触媒、纳米电气石石粉和改性剂；其中，合成蜡75‑90份，纳米石墨烯5‑10份，纳米二氧化钛光触媒3‑8份，纳米电气石石粉1‑5份，改性剂1‑5份。打印机使用该光触媒打印材料进行打印，且在其外壳内壁和内置光触媒净化装置上涂覆有可见光催化的光触媒涂层。打印材料和涂层均能够在可见光照下产生氢氧自由基，能够降解有害气体，起到保护室内环境的效果。

技术领域

本发明属于3D打印技术领域，具体地说，涉及一种用于3D打印机的光触媒复合材料和打印机。

背景技术

3D打印是快速成型技术的一种形式，其原理是通过逐层打印的方式来创造实物。基于熔融沉积技术（FDM）的3D打印材料主要是热塑性塑料、树脂类材料，例如PLA、ABS、PC、尼龙。目前3D打印机正有在中小学校、家庭普及应用的趋势，但是其耗材通过打印头高温加热后会向空气中挥发微粒，甚至带有异味，造成环境污染，即使使用食用级蜡丝作为打印耗材，也只是降低了挥发微粒的浓度。

光触媒是一种以纳米级二氧化钛为主体的、具有光催化功能的半导体活性材料，是当前世界上空气净化最为理想的材料之一。光触媒通过一定能级光的照射后，产生氧化能力极强的氢氧自由基，有效地降解空气中有害有毒物质及杀灭多种微生物。

目前净化设备中使用的以纳米级二氧化钛为主体的光触媒只能吸收波长小于387nm的紫外光，光催化效率很低，而且紫外光会造成二次污染。

发明内容

本发明提供了一种用于3D打印机的复合光触媒打印材料和打印机，解决现有使用光触媒材料进行3D打印存在的紫外光污染的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种用于3D打印机的复合光触媒打印材料，包括按照质量组分混合的合成蜡、纳米石墨烯、纳米二氧化钛光触媒、纳米电气石石粉和改性剂；其中，合成蜡75-90份，纳米石墨烯5-10份，纳米二氧化钛光触媒3-8份，纳米电气石石粉1-5份，改性剂1-5份。

进一步的，所述纳米二氧化钛光触媒为锐钛型二氧化钛光触媒，粒径为4-25纳米。

提出一种打印机，包括喷头，使用用于3D打印机的复合光触媒打印材料进行打印；所述用于3D打印机的复合光触媒打印材料，包括按照质量组分混合的合成蜡、纳米石墨烯、纳米二氧化钛光触媒、纳米电气石石粉和改性剂；其中，合成蜡75-90份，纳米石墨烯5-10份，纳米二氧化钛光触媒3-8份，纳米电气石石粉1-5份，改性剂1-5份。

进一步的，所述打印机的壳体内侧涂覆有可见光催化的光触媒涂层；所述可见光催化的光触媒涂层包括按照质量组分混合的丙烯酸树脂乳液、吸水树脂、纳米二氧化钛光触媒、纳米石墨烯和助剂；其中，丙烯酸树脂乳液20-60份、吸水树脂5-10份、纳米二氧化钛光触媒5-15份，纳米石墨烯5-10份，助剂5-15份。

进一步的，所述打印机内放置有内置光触媒净化装置；所述内置光触媒净化装置包括开放式外壳、钢锟、翼片、LED灯和风扇；所述钢锟为多根，分别跨接在所述开放式外壳内部；每根钢锟上置有多个翼片；所述LED灯为多个，固定于所述开放式外壳内壁；所述风扇置于所述开放式外壳上；所述钢锟和所述翼片上涂覆有所述可见光催化的光触媒涂层。

进一步的，所述风扇为轴流风扇。