曹永建 王 颂 张春花 江子晴 王利华 马红霞 李兴伟

（1. 广东省林业科学研究院/广东省森林培育与保护利用重点实验室 ，广东 广州 510520；2. 广东省林业科技推广总站， 广东 广州，510173；3. 广东生态工程职业学院，广东 广州 510520；4. 岛津企业管理（中国）有限公司，广东 广州 510010）

熔融沉积型（fused deposition modeling, FDM）3D 打印技术始于1988 年，由美国学者Scott Crump 研制成功[1]。其工作过程首先是对拟打印的产品建立模型，再对模型进行层状切片处理，最后通过计算机程序控制将产品逐层打印出来。打印过程中，3D 打印线材会持续经历一个“固-液-固”的相变过程，这就要求线材应具备特定的成型温度、热变形温度和成型收缩率，从而实现设定产品打印过程的完整性。目前，用于FDM 型3D 打印线材的原料有聚乳酸（Polylactic acid，PLA）、聚碳脂酸酯（Polycarbonate，PC）、丙烯腈- 丁二烯- 苯乙烯（Acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS) Resin ）、聚醚酰亚胺(Polyetherimide，PEI)等几种主要类型[2-3]，且这几种类型中，尤以PLA 最为环保而备受青睐。

聚乳酸，也称聚丙交酯，化学式为（C3H4O2）n， 是从可再生植物资源中提取出来的淀粉制备而成，密度一般为1.20-1.30 g/mL，熔点为155-185℃，具有一定的耐菌、阻燃和抗紫外线性能，加工性能良好，废弃后在特定条件下可被自然界微生物完全降解，最终生成二氧化碳和水，对环境无污染，是公认的环境友好型绿色材料。然而，该材料本身也存在脆性大、抗拉伸强度低、热稳定性差等不足。因此，以聚乳酸来制备FDM 型3D 打印线材时需要辅以韧性强的材料来弥补其不足。

植物纤维中富含纤维素、半纤维素和木质素，具有低密度、高强度的显著特点，常被用作增强、增韧材料而填充于其他物质中。……