用于3D建筑打印的油墨及其制备方法和3D制品与流程

本申请属于建筑3d打印材料，具体涉及一种用于3d建筑打印的油墨及其制备方法和3d制品。

背景技术：

1、3d打印技术作为一种发展迅速的增材制造技术，在各行业中发展迅猛。3d打印技术基于机械、计算机、自动控制、材料、建筑学、土木工程等多学科的深度交叉和融合，许多相关创新产品和实际应用频繁产出，3d打印油墨(混凝土)技术的发展可全面提升建筑工业化水平。

2、建筑领域的3d打印技术除了大型高精度打印机的研发之外，可用于3d打印的材料的研发也十分重要。目前，一般3d打印生产使用的基本上是砂浆或混凝土或油墨，建筑3d打印技术对于使用材料的要求不同于传统建筑技术，受到打印设备打印尺寸以及打印产品的限制，对于所采用的原料的要求较为苛刻。近年来，在城镇化的不断更新建设过程中，从老旧的建筑中拆下了大量的老旧玻璃，这些玻璃没有得到有效的利用，大部分在垃圾焚烧厂进行了焚烧，污染了环境，还浪费了资源。

3、基于此，如何采用废弃物如玻璃粉等来制作适合建筑3d用的材料如油墨成为当下亟待解决的问题。

技术实现思路

1、鉴于存在的上述问题，本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明提供一种用于3d建筑打印的油墨及其制备方法和3d制品，可以使废弃的玻璃粉得到充分有效的利用，实现了工业固废的回收利用，降低了成本，还可以使制得的油墨材料具有较好的力学性能或打印性能。

2、为了解决上述技术问题，本申请是这样实现的：

3、作为本申请的一个方面，提供了一种用于3d建筑打印的油墨，所述油墨包括以下重量份的原料：

4、

5、其中，所述活性材料包括玻璃粉。

6、另外，根据本申请的用于3d建筑打印的油墨，还可以具有如下附加的技术特征：

7、在其中的一些实施方式中，所述油墨包括以下重量份的原料：

8、

9、在其中的一些实施方式中，所述玻璃粉的粒径小于5mm；

10、优选的，所述玻璃粉的粒径为1μm～3mm。

11、在其中的一些实施方式中，所述胶凝材料为灰水泥；

12、和/或，所述骨料为钢渣。

13、在其中的一些实施方式中，所述钢渣的粒径范围为≤5mm，优选为≤3mm；

14、和/或，所述灰水泥的强度等级为32.5～52.5r。

15、在其中的一些实施方式中，所述活性材料还包括硅灰、粉煤灰或矿粉中的至少一种；

16、优选的，所述玻璃粉占所述活性材料重量的70％～100％；

17、优选的，所述硅灰占所述活性材料重量的0～20％，所述粉煤灰占所述活性材料重量的0～20％，所述矿粉占所述活性材料重量的0～30％。

18、在其中的一些实施方式中，所述稳定剂包括hpmc纤维素、cmc纤维素、甲基羟乙基纤维素醚、甲基纤维素、甲基羟丙基纤维素醚或木质纤维素中的至少一种，优选为hpmc纤维素；

19、优选的，所述粘结剂包括乳胶粉、树脂或聚乙烯醇中的至少一种，优选为乳胶粉；

20、优选的，所述纤维包括耐碱短切玻璃纤维、聚丙烯纤维、聚乙烯纤维或玄武岩纤维中的至少一种，优选为耐碱短切玻璃纤维；

21、优选的，所述消泡剂为水泥消泡剂。

22、在其中的一些实施方式中，所述油墨还包括增稠剂，所述增稠剂包括淀粉醚；

23、优选的，所述淀粉醚的重量份为0.1～1份。

24、作为本申请的另一个方面，提供了一种如前所述的用于3d建筑打印的油墨的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

25、将胶凝材料、活性材料、骨料、稳定剂、粘结剂、消泡剂和纤维混合，并搅拌至均匀，得到用于3d建筑打印的油墨。

26、作为本申请的又一个方面，提供了一种3d制品，所述3d制品采用如前所述的用于3d建筑打印的油墨打印制得；或者，所述3d制品采用如前所述的方法制得的用于3d建筑打印的油墨打印制得。

27、相较于现有技术，实施本发明的技术方案，至少具有以下有益效果：

28、在本申请实施例中，所提供的用于3d建筑打印的油墨，通过原料选择和配比设计，添加了玻璃粉作为活性材料，通过各组分之间的相互配合，并优化玻璃粉的添加比例，使油墨材料具有较好的力学性能或打印性能，打印施工基本不会出现坍塌现象。本申请的建筑3d打印油墨材料，采用建筑固废玻璃等作为原料，不仅实现了固废的回收利用，弥补了天然原料的不足，减少对天然原料的依赖程度，也降低了成本，减弱了环境压力，保护了环境，节约了资源，具有较高的环境效益、经济效益及社会效益。

29、本发明的制备方法简单高效，操作简便，用时短，易于实现规模化生产。通过该油墨材料打印出的3d制品强度高、效果好。

30、本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

技术特征：

1.一种用于3d建筑打印的油墨，其特征在于，所述油墨包括以下重量份的原料：

2.根据权利要求1所述的用于3d建筑打印的油墨，其特征在于，所述油墨包括以下重量份的原料：

3.根据权利要求1所述的用于3d建筑打印的油墨，其特征在于，所述玻璃粉的粒径小于5mm；

4.根据权利要求1所述的用于3d建筑打印的油墨，其特征在于，所述胶凝材料为灰水泥；

5.根据权利要求4所述的用于3d建筑打印的油墨，其特征在于，所述钢渣的粒径范围为≤5mm，优选为≤3mm；

6.根据权利要求1所述的用于3d建筑打印的油墨，其特征在于，所述活性材料还包括硅灰、粉煤灰或矿粉中的至少一种；

7.根据权利要求1所述的用于3d建筑打印的油墨，其特征在于，所述稳定剂包括hpmc纤维素、cmc纤维素、甲基羟乙基纤维素醚、甲基纤维素、甲基羟丙基纤维素醚或木质纤维素中的至少一种，优选为hpmc纤维素；

8.根据权利要求1至7任一项所述的用于3d建筑打印的油墨，其特征在于，所述油墨还包括增稠剂，所述增稠剂包括淀粉醚；

9.一种如权利要求1至8任一项所述的用于3d建筑打印的油墨的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

10.一种3d制品，其特征在于，所述3d制品采用如权利要求1至8任一项所述的用于3d建筑打印的油墨打印制得；或者，所述3d制品采用如权利要求9所述的方法制得的用于3d建筑打印的油墨打印制得。

技术总结本申请公开了一种用于3D建筑打印的油墨及其制备方法和3D制品，属于建筑3D打印材料技术领域。一种用于3D建筑打印的油墨，所述油墨包括以下重量份的原料：胶凝材料180～430份；活性材料280～650份；骨料1200～1250份；稳定剂0.1～1.5份；粘结剂0.01～1份；消泡剂0.01～0.8份；纤维0.05～8份；其中，所述活性材料包括玻璃粉。本申请可以使废弃的玻璃粉得到充分有效的利用，实现工业固废的回收利用，降低成本，还可以使制得的3D打印油墨材料具有较好的力学性能或打印性能。技术研发人员：陈佳佳,马义和受保护的技术使用者：盈创新材料（苏州）有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/13