優れた機械的特性と優れたUVシールド、ヘイズ、抗酸化特性に向けて調整可能な機能を備えた3Dプリントポリラトン酸/リグニンフィルム

3次元（3D）印刷は、映画のカスタマイズされた制作を実現するための新しいテクニックと見なされています。ただし、優れた機械的特性と調整された機能を備えた印刷可能な材料の相対的な不足は、その幅広い用途を深刻に制限しています。本明細書では、有望な多機能3D印刷フィラメントが、リグニンをポリラトン酸（PLA）マトリックスに組み込むことにより製造され、最初にフィルム生産に適用された。結果は、リグニンがPLAマトリックスの優れた機械的強化であり、特に強化のためにあることを示しています。リグニンドーピングは0.5％のみで、靭性が81.8％改善されました。さらに、0.5〜5％のリグニンを備えた3Dプリントフィルムは、UVBで87.4-99.9％、UVAで65.6-99.8％の優れた紫外線（UV）ブロッキング能力を示し、24.0％から79.0％から92.5％までの高レベルの抗酸化特性を示しています。さらに、3D印刷に基づいたPLA/リグニン（P/L）フィルムは、フィルム制作のカスタマイズを達成し、包装、電子製品、医療などの分野で潜在的な用途を持っています。全体として、この作品は、3D印刷コンポジットをカスタマイズされた多機能性で豊かにするだけでなく、カスタマイズされたフィルムの制作の有望な可能性をもたらします。

Three-dimensional (3D) printing is regarded as a novel technique to realize the customized production of films. However, the relative lack of printable materials with excellent mechanical properties and tailored functionalities seriously restricts its wide application. Herein, a promising multifunctional 3D printing filament was fabricated by incorporating lignin into the polylactic acid (PLA) matrix and firstly applied to film production. The results indicate that lignin was an excellent mechanical reinforcement of the PLA matrix, especially for toughening. Only 0.5% lignin doping improved the toughness by 81.8%. Additionally, 3D-printed films with 0.5-5% lignin exhibited excellent ultraviolet (UV)-blocking capability of 87.4-99.9% for UVB and 65.6-99.8% for UVA, as well as remarkable antioxidant properties, ranging from 24.0% to 79.0%, and high levels of haze, ranging from 63.5% to 92.5%. Moreover, the prepared PLA/lignin (P/L) films based on 3D printing achieved the customization of film production and have potential applications in the fields of packaging, electronic products, medical care, and so forth. Overall, this work not only enriches the 3D printing composites with tailored multifunctionality but also brings the promising potential for the production of customized films.