將廢紙轉(zhuǎn)化為纖維紙漿原料，漢堡技術(shù)大學(xué)為可持續(xù)3D打印找到新答案

由于更可持續(xù)和更環(huán)保的潛力，增材制造技術(shù)開始愈發(fā)受到制造業(yè)重視。2022年12月18日，南極熊獲悉，來(lái)自漢堡技術(shù)大學(xué) (TUHH) 的一個(gè)研究小組正在開展一項(xiàng)名為“綠色 3D 打印”的項(xiàng)目。該項(xiàng)目由Prof. Dr.-Ing領(lǐng)導(dǎo)，側(cè)重于嘗試將生活中隨處廢棄的蛋盒或蛋紙等紙質(zhì)廢料轉(zhuǎn)化為3D 打印用原料，以制造出更具可持續(xù)性的原型和模型。

塑料是3D 打印中的一種常用材料，它常被用于制造原型和模型。然而，由于并非所有原料都來(lái)自可持續(xù)的生產(chǎn)廠商，并且通常在制作完原型后被丟棄，這會(huì)造成浪費(fèi)。考慮到塑料垃圾是全球日益嚴(yán)重的問(wèn)題，美國(guó)產(chǎn)生的 4000 萬(wàn)噸城市塑料垃圾中有 85% 被運(yùn)往垃圾填埋場(chǎng)，TUHH 的研究人員選擇了一種更節(jié)約資源、更環(huán)保的紙纖維材料替代品.

具體來(lái)說(shuō)，“綠色 3D 打印”項(xiàng)目是為了探索使用紙張纖維材料進(jìn)行打印的可行性，這種類似紙的材料可以用生活中隨處可見(jiàn)的廢棄雞蛋盒來(lái)進(jìn)行生產(chǎn)。該項(xiàng)目的資金來(lái)自科學(xué)局的“能源轉(zhuǎn)化倡議”計(jì)劃，總額為26,300 歐元，特別關(guān)注可持續(xù)性。

△使用紙纖維制作的第一張打印制品（圖片來(lái)源：BWFGB）

從廢紙到成品 3D 打印材料

為了能夠?qū)㈦u蛋盒轉(zhuǎn)化3D 打印用的纖維原料，漢堡技術(shù)大學(xué)的研究人員使用單獨(dú)的紙纖維，通過(guò)添加水和粘合劑將其混合成可流動(dòng)的物質(zhì)。目前，該團(tuán)隊(duì)正在研究合適的材料混合物，以確保它能真正用于 3D 打印機(jī)。如果還混合了生物粘合劑，那么這些增材制造的原型甚至可以作為有機(jī)廢物處理。然而，TUHH 的研究不僅涉及工業(yè)原型的生產(chǎn)，還涉及最終用途部件和可用于運(yùn)輸?shù)亩ㄖ瓢�裝的生產(chǎn)。

△紙漿3D打印及制件

TUHH 的研究人員對(duì)這個(gè)項(xiàng)目感到非常高興，正如 TUHH 主席 Andreas Timm-Giel 教授所言：“我們當(dāng)前所開展的工作，特別是TU Hamburg 的 TU 項(xiàng)目——“綠色 3D 打印項(xiàng)目，是為了找到新的可持續(xù)解決方案。它能夠顯著減少資源消耗并引領(lǐng)我們走向更可持續(xù)的未來(lái)。具體來(lái)說(shuō)，我們正在測(cè)試使用紙纖維復(fù)合材料進(jìn)行 3D 打印。這可以為基于塑料的原型和概念模型制造提供可持續(xù)的替代方案。該項(xiàng)目的目標(biāo)是開發(fā)一個(gè)原型系統(tǒng)來(lái)評(píng)估其技術(shù)和經(jīng)濟(jì)適用性�！�

漢堡技術(shù)大學(xué)激光和植物系統(tǒng)技術(shù)研究所的研究小組過(guò)去曾因其在 3D 打印領(lǐng)域的工作而在國(guó)際舞臺(tái)上獲獎(jiǎng)：例如，2014 年德國(guó)經(jīng)濟(jì)創(chuàng)新獎(jiǎng)用于工業(yè)金屬 3D 打印的研究，以及2015 年聯(lián)邦總統(tǒng)的未來(lái)獎(jiǎng)。對(duì)于目前生產(chǎn) 3D 打印材料的項(xiàng)目，他們目前也已經(jīng)在申請(qǐng)專利。