A review of applications of ligncellulose and its derivatives for direct ink writing 3D printing

doi:10.19491/j.issn.1001-9278.2024.10.020

Abstract

Abstract:

3D printing is an additive manufacturing technology that has been used in many fields to manufacture complex and high⁃precision products. As the most abundant renewable biomass resource， lignocellulose has great potential in the manufacture of green 3D⁃printing materials. This paper reviewed the application progress in lignocellulosic and its derivatives for ink⁃direct writing 3D printing. The challenges and industrialization prospects of lignocellulosic 3D⁃printing materials were discussed.

Key words: direct ink writing, cellulose, hemicellulose, lignin, 3D printing

CLC Number:

TQ320.66

ZHAO Yunpu, WAN Zhouyuanye, QI Yungeng, LI Haiming. A review of applications of ligncellulose and its derivatives for direct ink writing 3D printing[J]. China Plastics, 2024, 38(10): 114-121.

Figures/Tables 11

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纤维素种类	材料	打印成品	潜在应用	参考文献
CNC	食品原料/CNC	固体结构	食品工业	［12］
	CNC/WBPUU/CaCl₂	组织支架	组织工程	［13］
	PDA/CNC/PVA	支架	定向增强材料	［14］
MFC	PVA/MFC	细丝	组织工程、包装和过滤	［16］
BC	BC/PAA	金字塔和飞机	热绝缘体	［3］
CNF	CNF/CNT	神经细胞支架	组织工程	［17］

纤维素种类	材料	打印成品	潜在应用	参考文献
CNC	食品原料/CNC	固体结构	食品工业	［12］
	CNC/WBPUU/CaCl₂	组织支架	组织工程	［13］
	PDA/CNC/PVA	支架	定向增强材料	［14］
MFC	PVA/MFC	细丝	组织工程、包装和过滤	［16］
BC	BC/PAA	金字塔和飞机	热绝缘体	［3］
CNF	CNF/CNT	神经细胞支架	组织工程	［17］

纤维素衍生物种类	原料	打印成品	潜在应用	参考文献
纤维素醚	CMC/ TA/HauCl₄	细丝	穿戴电子设备	［19］
	CS/HEC/ MA/nano⁃TiO₂	双层膜	食品保鲜	［20］
	SF/HPC/甲基丙烯酸酐	支架	治疗软骨损伤	［21］
	nAl/pCuO/HPMC	细丝	纳米铝热剂	［22］
纤维素酯	PLA/CA/MC	支架	抗菌领域	［23］
纤维素酯	CA/乙酸乙酯	网	油水分离	［24］

纤维素衍生物种类	原料	打印成品	潜在应用	参考文献
纤维素醚	CMC/ TA/HauCl₄	细丝	穿戴电子设备	［19］
	CS/HEC/ MA/nano⁃TiO₂	双层膜	食品保鲜	［20］
	SF/HPC/甲基丙烯酸酐	支架	治疗软骨损伤	［21］
	nAl/pCuO/HPMC	细丝	纳米铝热剂	［22］
纤维素酯	PLA/CA/MC	支架	抗菌领域	［23］
纤维素酯	CA/乙酸乙酯	网	油水分离	［24］

木质素类型	木质素含量/%	共混聚合物	交联	应用	参考文献
胶体木质素颗粒	0.5	CNF和海藻酸盐	利用Ca²⁺离子进行交联	组织工程	［4］
碱木质素	38~56	Pluronic F127	用PluronicF127进行交联	包装工程	［38］
有机溶剂木质素	25	羟丙基纤维素	与二聚脂肪酸进行酯化反应	传感器	［39］
有机溶剂木质素	50	羟丙基纤维素	与柠檬酸进行交联	包装	［42］