利用生物质的环保丝及其制备方法专利检索- 成型材料的准备或预处理;制作颗粒或预型件;塑料或包含塑料的废料的其他成分的回收专利检索查询-专利查询网

利用生物质的环保丝及其制备方法
申请号	CN201710018103.4	申请日	2017-01-10	公开(公告)号	CN107177898A	公开(公告)日	2017-09-19
申请人	安晟镇;			发明人	安晟镇; 禹相京;
摘要	本发明涉及利用生物质的环保丝及其制备方法，更详细地，涉及将由咖啡副产物等的生物质制备的塑料制备成三维打印机用丝的利用生物质的环保丝及其制备方法。本发明发挥如下效果。即，提出通过有效地去除咖啡副产物内的脂肪酸来制备生物质塑料的方法及单元，由此存在可制备对人体无害、耐热性强且无味的三维打印机用环保丝的优点。并且，当通过挤压上述生物质塑料来制备丝时，可无挤压机的堵塞现象且以规定的速度制备丝，并且没有因微细气体的释放而在丝内产生微细孔的现象，而且丝的厚度也维持恒定，从而可制备优质的环保丝。
权利要求	1.一种利用生物质的环保丝，其特征在于，由生物塑料颗粒组合物形成，上述生物塑料颗粒组合物包含混合粒子、添加剂以及塑料原料，上述混合粒子包含脂肪酸含有率为0.01～2.5重量百分比以下的咖啡副产物及无机粒子，并且大小为50μm以下，上述无机粒子为选自由碳酸钙、二氧化硅、淀粉、二氧化钛、滑石、高岭土、云母、绢云母、氧化锌、碳酸钡、硫酸钡、硅藻土、碳酸镁、硅酸镁、氮化硼、氧化铝、氧化锆、氧化铁及云母钛组成的组中的一种以上，上述添加剂为选自酰胺类润滑剂化合物、共聚酰胺、甲基磺酸乙酯、乙撑双硬脂酸酰胺及山梨糖醇组成的组中的一种以上，通过挤压上述生物塑料颗粒来制备上述环保丝。 2.一种利用生物质的环保丝的制备方法，其特征在于，包括：步骤(a)，利用溶剂提取咖啡副产物来第一次去除脂肪酸；步骤(b)，在第一次去除上述脂肪酸的咖啡副产物中混合无机粒子来第二次去除脂肪酸；步骤(c)，对包含第二次去除上述脂肪酸的咖啡副产物及上述无机粒子的混合粒子进行粉碎；步骤(d)，对经粉碎的上述混合粒子、塑料原料及添加剂进行混合及挤压来制备生物塑料颗粒；以及步骤(e)，通过挤压上述生物塑料颗粒来制备丝的步骤，在上述步骤(a)中，溶剂为常温的发酵酒精、55℃以下的酶清洗剂稀释液或60℃以上的水中的一种，在上述步骤(d)中，添加剂选自由酰胺类润滑剂化合物、共聚酰胺、甲基磺酸乙酯、乙撑双硬脂酸酰胺及山梨糖醇组成的组中。 3.根据权利要求2所述的利用生物质的环保丝的制备方法，其特征在于，在上述步骤(a)中的通过溶剂提取咖啡副产物的搅拌器(1)的内部还包括油分吸附单元(90)，上述油分吸附单元(90)包括：框架(91)，内外部界面由杆或网形成，以使咖啡副产物和溶剂能够进出，以及油分吸附部(92)，形成于上述框架(91)，以在咖啡副产物和溶剂进出时，使咖啡副产物内的脂肪酸凝聚，当咖啡副产物和溶剂在框架(91)的界面向油分吸附单元(90)的内外部进出时，咖啡副产物的脂肪酸凝聚在油分吸附部(92)。
说明书全文	利用生物质的环保丝及其制备方法技术领域 [0001] 本发明涉及利用生物质的环保丝及其制备方法，更详细地，涉及将由咖啡副产物等的生物质制备的塑料制备成三维打印机用丝的利用生物质的环保丝及其制备方法。背景技术 [0002] 生物塑料是指含有25重量百分比以上的来源于玉米、粗糠等植物的所谓生物质的塑料，并且根据大气中的碳的光合成，将固定的植物资源用作原料，由此具有抑制大气中的二氧化碳的浓度增加的效果，并且可减少作为限定资源的石油的消费量，在废弃后，上述生物塑料由微生物分解，因此最近备受瞩目。其中，作为环保的碳中立型生物质原材料，难以食用的农业废弃物、工业废弃物、食品工业副产物等的属于非食用类有机废资源的植物体生物质尤其备受瞩目。 [0003] 通常，包含咖啡副产物的纤维素类副产物含有10重量百分比～15重量百分比的脂肪酸，其固体成分为每kg具有6000kcal以上的高热量的能源资源，但只有一部分作为有机质肥料的原料使用，而大部分与一般垃圾一同进行焚烧或填埋处理。 [0004] 由于如上所述的咖啡副产物的正常含水率为20重量百分比～40重量百分比，而存在如下的问题，即，很难利用普通方法进行焚烧，并且废弃时，因高含水率而发生的废液(pH为约4.0，COD(化学需氧量)为约5000，SS(漂浮物质)为约13000)会污染水质或土壤。因此，急需可利用如上所述的咖啡副产物的方案。 [0005] 由于这些必要性，在韩国授权专利第10-1550364号中公开了利用咖啡副产物等生物质的生物塑料及其制备方法。由此，可利用咖啡副产物制备塑料。但是，在将通过上述专利发明制备的塑料制备成后述的作为三维打印机的材料的丝来使用的方面，存在导致丝挤压机的堵塞现象或降低完成制备的丝的品质等问题。 [0006] 三维(3D，3-Dimension)打印机是如下的设备，即，通过依次喷射特殊材料的墨水来以微细的厚度进行层叠，由此制作立体的形状物。三维打印的使用扩散在多种领域。除了由多个部件构成的汽车领域之外，还作为用于制备医疗用人体模型或牙刷或剃须刀等家庭用产品等的多种模型的用途使用于制造厂家。 [0007] 目前，作为较多的用于三维打印的材料，便于熔解及凝固的固体形态的热塑性塑料占有市场的40％。这种热塑性塑料原材料的形态可具有丝(filament)、粒子或粉末形态，其中丝型(filament type)的三维打印在速度方面快于其他类型，从而生产率高，扩散速度快。 [0008] 作为现有丝原材料，使用聚乳酸(PLA，polylactic acid)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS，acrylonitrile butadiene styrene)、高密度聚乙烯(HDPE，high density polyethylene)、聚碳酸酯(PC，polycarbonate)、尼龙(Nylon)、氨基甲酸乙酯(Urethane)、聚醚酰亚胺(PEI)等，其理由如下。 [0009] 第一、熔点适当地高，因此打印后的固化速度快，从而即使打印速度变快，也不会变形，并且尺寸及形态稳定性好。 [0010] 第二、熔点适当地低，因此在制备丝时容易挤压且生产效率高。尤其，在熔点过高的情况下会成为不必需要的成本上升的因素，如在熔解丝过程中电力的消耗多、打印机内的部件需要由可耐高热的材质形成等。 [0011] 但是，聚乳酸在熔融时使打印机黏稠，从而很难进行作业，并且虽然是自然分解的环保原材料，但很难实现再循环，而且易碎且吸湿性高，从而在保管材料的过程中需要注意。 [0012] 并且，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯在熔融时恶臭严重，从而存在在完成打印后需要进行通风或通过长时间放置来去除味等的追加作业的问题。 [0013] 现有技术文献 [0014] 专利文献 [0015] 专利文献1：韩国授权专利公报第10-1550364号(2015年08月31日) 发明内容 [0016] 所要解决的问题 [0017] 在本发明中所要解决的问题如下。 [0018] 本发明的目的在于，提供如下的利用生物质的环保丝及其制备方法，即，提出通过有效地去除咖啡副产物内的脂肪酸来制备生物质塑料的方法及单元，由此可制备对人体无害、耐热性强且无味的三维打印机用环保丝。 [0019] 并且，本发明的目的在于，提供如下的利用生物质的环保丝及其制备方法，即，当通过挤压上述生物质塑料来制备丝时，可无挤压机的堵塞现象且以规定的速度制备丝，并且没有因微细气体的释放而在丝内产生微细孔的现象，而且丝的厚度也维持恒定，从而可制备优质的环保丝。 [0020] 解决问题的方案 [0021] 为了解决如上所述的问题，本发明提出利用生物质的环保丝及其制备方法，本发明的特征在于，上述环保丝由生物塑料颗粒组合物形成，上述生物塑料颗粒组合物包含混合粒子、添加剂以及塑料原料，上述混合粒子包含脂肪酸含有率为0.01～2.5重量百分比以下的咖啡副产物及无机粒子，并且大小为50μm以下，上述无机粒子为选自由碳酸钙、二氧化硅、淀粉、二氧化钛、滑石、高岭土、云母、绢云母、氧化锌、碳酸钡、硫酸钡、硅藻土、碳酸镁、硅酸镁、氮化硼、氧化铝、氧化锆、氧化铁及云母钛组成的组中的一种以上，上述添加剂为选自由酰胺(Amide)类润滑剂化合物、共聚酰胺(Copolyamide)、甲基磺酸乙酯(EMS，Ethyl Methane Sulfonate)、乙撑双硬脂酸酰胺(EBS，Ethylene Bis Stearamide)及山梨糖醇(D-Sorbitol)组成的组中的一种以上，通过挤压上述生物塑料颗粒来制备上述环保丝，并且上述利用生物质的环保丝的制备方法包括：步骤(a)，利用溶剂提取咖啡副产物来第一次去除脂肪酸；步骤(b)，在第一次去除上述脂肪酸的咖啡副产物中混合无机粒子来第二次去除脂肪酸；步骤(c)，对包含第二次去除上述脂肪酸的咖啡副产物及上述无机粒子的混合粒子进行粉碎；步骤(d)，对经粉碎的上述混合粒子、塑料原料及添加剂进行混合及挤压来制备生物塑料颗粒；以及步骤(e)，通过挤压上述生物塑料颗粒来制备丝的步骤，在上述步骤(a)中，溶剂为常温的发酵酒精、55℃以下的酶清洗剂稀释液或60℃以上的水中的一种，在上述步骤(d)中，添加剂为选自由酰胺类润滑剂化合物、共聚酰胺、甲基磺酸乙酯、乙撑双硬脂酸酰胺、山梨糖醇组成的组中。 [0022] 发明的效果 [0023] 本发明发挥如下效果。 [0024] 本发明提出通过有效地去除咖啡副产物内的脂肪酸来制备生物质塑料的方法及单元，由此存在可制备对人体无害、耐热性强且无味的三维打印机用环保丝的优点。 [0025] 并且，当通过挤压上述生物质塑料来制备丝时，可无挤压机的堵塞现象且以规定的速度制备丝，并且没有因微细气体的释放而在丝内产生微细孔的现象，而且丝的厚度也维持恒定，从而可制备优质的环保丝。附图说明 [0026] 图1为示出本发明一实施例的利用生物质的环保丝的制备方法的框图。 [0027] 图2为根据本发明的实施例制作的丝(图2的(b)部分)和根据比较例制作的丝(图2的(a)部分)的照片。 [0028] 图3为示出在本发明一实施例中所使用的制备装置的简要结构的框图。 [0029] 图4为示出设置于本发明的搅拌器1内的油分吸附单元90的图。 [0030] 图5及图6为与普通聚乳酸丝和咖啡聚乳酸丝的耐热性试验相关的照片。 [0031] 附图标记的说明： [0032] 90：油分吸附单元 [0033] 91：框架 [0034] 92：油分吸附部具体实施方式 [0035] 以下，基于附图对本发明的优选实施例进行说明。只是本发明的保护范围应通过发明要求保护范围来掌握。并且省略混淆本发明的要旨的公知技术的说明。 [0036] 首先，对本发明进行如下的概括。 [0037] 即，本发明涉及利用生物质的环保丝及其制备方法，本发明的特征在于，环保丝由生物塑料颗粒组合物形成，上述生物塑料颗粒组合物包含混合粒子、添加剂以及塑料原料，上述混合粒子包含脂肪酸含有率为0.01～2.5重量百分比以下的咖啡副产物及无机粒子，并且大小为50μm以下，上述无机粒子为选自由碳酸钙、二氧化硅、淀粉、二氧化钛、滑石、高岭土、云母、绢云母、氧化锌、碳酸钡、硫酸钡、硅藻土、碳酸镁、硅酸镁、氮化硼、氧化铝、氧化锆、氧化铁及云母钛组成的组中的一种以上，上述添加剂为选自由酰胺类润滑剂化合物、共聚酰胺、甲基磺酸乙酯、乙撑双硬脂酸酰胺及山梨糖醇组成的组中的一种以上，通过挤压上述生物塑料颗粒来制备上述环保丝，并且上述利用生物质的环保丝的制备方法包括：步骤(a)，利用溶剂提取咖啡副产物来第一次去除脂肪酸；步骤(b)，在第一次去除上述脂肪酸的咖啡副产物中混合无机粒子来第二次去除脂肪酸；步骤(c)，对包含第二次去除上述脂肪酸的咖啡副产物及上述无机粒子的混合粒子进行粉碎；步骤(d)，对经粉碎的上述混合粒子、塑料原料及添加剂进行混合及挤压来制备生物塑料颗粒；以及步骤(e)，通过挤压上述生物塑料颗粒来制备丝的步骤，在上述步骤(a)中，溶剂为常温的发酵酒精、55℃以下的酶清洗剂稀释液或60℃以上的水中的一种，在上述步骤(d)中，添加剂为选自由酰胺类润滑剂化合物、共聚酰胺、甲基磺酸乙酯、乙撑双硬脂酸酰胺及山梨糖醇组成的组中。 [0038] 在本发明中作为用于制备生物塑料的生物质，利用咖啡副产物。 [0039] 在本说明书中“咖啡副产物”是指在咖啡果实中提取咖啡后的剩下的残渣，咖啡副产物可在制备滴漏式咖啡(冰滴咖啡)或速溶咖啡后产生。尤其，在制备滴漏式咖啡(冰滴咖啡)后产生的残渣具有约20～30重量百分比的高脂肪酸含有率，在将上述残渣直接作为用于制备生物塑料的生物质使用的情况下，因脂肪酸成分而产生黏稠现象，由此存在大大降低生物塑料的品质的问题。 [0040] 为了解决如上所述的问题，必须有效去除咖啡副产物，尤其需要有效去除滴漏式咖啡(冰滴咖啡)副产物的脂肪酸。 [0041] 具体地，本发明的生物塑料的制备方法包括利用溶剂提取咖啡副产物来第一次去除脂肪酸的步骤(a)。 [0042] 上述脂肪酸的第一次去除可通过咖啡副产物的溶剂提取及干燥来实现，优选地，作为用于第一次去除上述脂肪酸的溶剂，使用乙醇浓度为90％(v/v)～99％(v/v)的发酵酒精，更优选地，使用乙醇浓度为95％(v/v)～99％(v/v)的发酵酒精，但并不限定于此。 [0043] 上述发酵酒精作为通过由酵母发酵糖分的方法制备的乙醇中的一种，相当于来源于植物的溶剂，因此具有环保的优点。此时，使发酵酒精的乙醇浓度保持上述范围，从而存在可有效提取咖啡副产物内的脂肪酸的优点。 [0044] 作为用于第一次去除上述脂肪酸的溶剂可使用酶清洗剂稀释液。 [0045] 作为酶清洗剂，可例举Alconox公司的 [0046] 作为含活性酶的粉末清洗剂，由具有碱性的磺酸盐、磷酸盐、碳酸盐、蛋白质分解酶等的混合物形成。 [0047] 由于酶清洗剂含有强乳化剂成分，从而可去除咖啡副产物内的脂肪酸等的有机/油性残留物。 [0048] 酶清洗剂稀释液是指在温水中稀释酶清洗剂的酶清洗剂，在使用的情况下，在55℃以下的温水中以0.1～2重量百分比稀释酶清洗剂，更优选地，使用在35～50℃的温水中以1重量百分比稀释酶清洗剂的酶清洗剂稀释液。 [0049] 此时，将温度设定为55℃以下的理由在于，过高的温度妨碍酶和酶活动。 [0050] 但是，并不限定于上述清洗剂，只要是包含可去除生物类的污染的乳化剂成分的酶清洗剂，就能够以浓度适当的浓度适用任何清洗剂。 [0051] 当第一次去除上述脂肪酸时，在搅拌器1中进行将发酵酒精、酶清洗剂等作为溶剂的咖啡副产物的溶剂提取过程。 [0052] 如图5所示，在上述过程中，在搅拌器1的内部还可设置有油分吸附单元90。 [0053] 上述油分吸附单元90与旋转轴相连接，以进行搅拌作业时，在搅拌器的内部进行旋转，作为优选例，可例举如图6所示的线团形态。 [0054] 油分吸附单元90由框架91和油分吸附部92构成。 [0055] 框架91的内外部界面由杆(bar)或网(mesh)形成，以使咖啡副产物和溶剂可实现进出，并且由与投入于搅拌器1的溶剂不进行反应的不锈钢等的材质构成。 [0056] 油分吸附部92形成于上述框架91，以在咖啡副产物和溶剂进出时，使咖啡副产物内的脂肪酸凝聚，如图6所示，优选为卷绕有线的形态，可使用普通的线。 [0057] 即，在由杆(bar)或网(mesh)形成的框架91的界面中，使咖啡副产物和溶剂进出于油分吸附单元90的内外部，由此使咖啡副产物的脂肪酸凝聚在线等的油分吸附部92。 [0058] 由此，与根据溶剂的脂肪酸的去除一同额外地设置油分吸附单元90，从而可更加有效地去除咖啡副产物内的脂肪酸。 [0059] 当第一次去除上述脂肪酸时，咖啡副产物的溶剂提取过程还可以通过如下方式进行。 [0060] 即，可通过将如上所述的不是额外的溶剂的水作为溶剂进行热烫的方式。 [0061] 这是因为，在高温下进行长时间加热的情况下，使咖啡副产物内的脂肪酸溶解于水，并在降温后去除漂浮在水面上的油，由此可容易去除咖啡副产物内的脂肪酸。 [0062] 上述热烫以向100℃以上的沸水中投入咖啡副产物来加热1小时以上的方式进行。 [0063] 优选地，以如下的方式进行，即，使水和咖啡副产物的重量比成为8：2，并在100℃的水中加热3～6小时。 [0064] 在加热时间为3小时以下的情况下，油分去除率降低至40％以下，在6小时以上的情况下，使费用和生产率降低。 [0065] 并且，上述加热可在总加热时间内分2次进行。 [0066] 此时，可利用热烫器替代搅拌器1，在热烫器内部也可额外地设置油分吸附单元。 [0067] 只是，也可在作为使脂肪溶解的温度的约50～60℃以上的水中进行长时间溶解来完成，因此可在最少60℃以上且1小时以上的范围内调节上述水的温度和加热时间。 [0068] 优选地，在溶剂为发酵酒精的情况下，上述提取温度保持常温(20～30℃)，在酶清洗剂稀释液的情况下，保持酶清洗剂稀释液的温度(35～50℃)，在水的情况下，保持进行热烫的水的温度(100℃以上)，优选地，提取时间为1～10小时，更有选地，在常温条件下执行3～4小时，但并不限定于此。此时，提取速度依赖于温度，但优选地，在常温条件下进行。 [0069] 此时，在提取温度过低的情况下，存在无法有效地进行脂肪酸的提取的问题，在提取温度过高的情况下，存在消耗不必要的能源的问题。 [0070] 上述干燥可在根据真空干燥、热风干燥、气流干燥等的多种公知的方法的干燥器3中执行，优选地，在真空条件以及90℃～100℃温度下执行，但并不限定于此。此时，在小于90℃的温度下进行干燥的情况下，因缓慢的干燥速度而存在生产率的问题，在大于100℃的温度下进行干燥的情况下，存在干燥费用变高的问题，并且存在在含有水分的咖啡副产物中可产生油的问题，即，可产生精油的问题。 [0071] 如上所述地，在第一次去除脂肪酸后，可借助离心分离机2分离并回收剩下的溶剂，完成回收的溶剂可借助搅拌器4并通过沸石、膨润土等去除油分及水分，然后可重新使用于咖啡副产物的脂肪酸的第一次去除。 [0072] 其次，本发明的生物塑料的制备方法包括在第一次去除上述脂肪酸的咖啡副产物中混合无机粒子来第二次去除脂肪酸的步骤(b)。 [0073] 上述脂肪酸的第二次去除可通过在咖啡副产物中混合无机粒子来进行控制，上述无机粒子用于进一步吸收存在于第一次去除的咖啡副产物内的脂肪酸及水分，起到提高最终制备的生物塑料的破断力及断力等的机械物性的作用。 [0074] 优选地，上述无机粒子的平均粒子大小为3～10μm，但并不限定于此。此时，在平均粒子大小小于3μm的情况下，使上述无机粒子通过过度的引力进行凝聚，从而存在无法正常地浸渍在咖啡副产物内的问题，在平均粒子大小大于10μm的情况下，由于无机粒子的粒径过大，而存在无法正常地浸渍于咖啡副产物内的问题。 [0075] 优选地，相对于第一次去除上述脂肪酸的咖啡副产物，混合20～30重量百分比的上述无机粒子，但并不限定于此。此时，在无机粒子的含量小于20重量百分比的情况下，存在混合不佳的问题，在无机粒子的含量大于30重量百分比的情况下，存在最终制备的生物塑料的机械物性显著降低的问题。 [0076] 上述无机粒子可以为选自由碳酸钙、二氧化硅、淀粉、二氧化钛、滑石、高岭土、云母、绢云母、氧化锌、碳酸钡、硫酸钡、硅藻土、碳酸镁、硅酸镁、氮化硼、氧化铝、氧化锆、氧化铁及云母钛组成的组中的一种以上，但并不限定于此。 [0077] 在完成上述混合后，可选择性地执行干燥。上述干燥可通过真空干燥、热风干燥、气流干燥等的多种公知的方法执行，优选地，在90～100℃的温度下进行真空干燥，但并不限定于此，此时，在小于℃的温度下进行干燥的情况下，因缓慢的干燥速度而存在生产率的问题，在大于100℃的温度下进行干燥的情况下，存在干燥费用变高的问题，并且存在在含有水分的咖啡副产物中可产生油的问题，即，可产生精油的问题。 [0078] 其次，本发明的生物塑料的制备方法包括对包含第二次去除上述脂肪酸的咖啡副产物及上述无机粒子的混合粒子进行粉碎的步骤(c)。 [0079] 如上所述地，第二次去除脂肪酸的咖啡副产物的特征在于，咖啡副产物内的脂肪酸含有率为最小化，由于咖啡副产物未相互凝聚在一起，因此可均匀地粉碎混合粒子。考虑到粉碎效率，上述粉碎可选自干燥粉碎或水分粉碎中的一种，并且可使用球磨或销磨等多种公知的方法来执行。 [0080] 第二次去除上述脂肪酸的咖啡副产物内的脂肪酸含有率可以为2.5重量百分比以下，优选地，可以为2.1重量百分比以下，第二次去除上述脂肪酸的咖啡副产物内的含水量可以为3重量百分比以下，优选地，可以为1重量百分比以下。 [0081] 如上所述地，使第二次去除脂肪酸的咖啡副产物的脂肪酸含有率及含水率保持最小，这基于利用复合方法从咖啡副产物去除脂肪酸的结果。 [0082] 然后，本发明的生物塑料的制备方法包括对经粉碎的上述混合粒子、塑料原料及添加剂进行混合及挤压来制备生物塑料颗粒的步骤(d)。 [0083] 优选地，经粉碎的上述混合粒子的平均粒子大小为50μm以下。在大于50μm的情况下，当制备丝时，导致挤压机的堵塞现象或者无法以规定的厚度制备丝。如上所述地，使经粉碎的上述混合粒子的粒子大小小且均匀的分散，这高度依赖于由咖啡副产物内的低脂肪酸含有率及含水率引起的结果。 [0084] 上述经粉碎的混合粒子及塑料原料的重量比可以为1：100～66：100的范围，但并不限定于此。 [0085] 上述塑料原料可选自聚乳酸、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、高密度聚乙烯、聚碳酸酯、尼龙、氨基甲酸乙酯、聚醚酰亚胺等较多的作为三维打印机丝材料使用的材料。 [0086] 其中，在本发明的实施例中提及的聚乳酸作为由从玉米淀粉中提取的原料制备的环保树脂，具有对人体及环境无害的优点，但仅通过经粉碎的混合粒子和聚乳酸等的塑料原料无法产生优秀的混合作用，在用于制作丝的挤压过程中也导致挤压机的堵塞现行等。 [0087] 因此，为了大量制备优质的丝还需要投入添加剂，以使塑料原料和经粉碎的混合粒子可实现优秀的混合，并且制备能够稳定地制备丝的生物塑料颗粒。 [0088] 优选地，上述添加剂为选自由酰胺类润滑剂化合物、共聚酰胺、甲基磺酸乙酯、乙撑双硬脂酸酰胺、山梨糖醇组成的组中的一种以上。 [0089] 作为酰胺类润滑剂化合物，可例举Struktol公司的TR016，其作为脂肪酸金属皂酰胺化合物(fatty acid metal soap and anamide)，对聚乳酸和生物质的键起到决定性的作用。 [0090] 酰胺类润滑剂化合物中包含的酰胺成分可实现氢键，因此可起到作为聚合物和填料酸的物理结合剂的作用。由于这些因素，通过投入酰胺类润滑剂化合物来起到作为非常有效的混合剂/分散剂的作用，从而可形成更均质的化合物。 [0091] 优选地，以TR016为基准，投入0.1～5重量百分比的上述酰胺类润滑剂化合物，但其范围可根据化合物的成分、浓度及其他添加剂的投入量进行调节。 [0092] 作为共聚酰胺(Copolyamide)可例举Griltex公司的D1549A，其作为耐热性共聚酰胺(heat stabilized copolyamide)，优选地，相对于共聚酰胺，投入0.1～5重量百分比。只是，其范围可根据化合物的成分、浓度及其他添加剂的投入量进行调节。 [0093] 优选地，投入0.1～5重量百分比的甲基磺酸乙酯，0.1～5重量百分比的乙撑双硬脂酸酰胺，1～10重量百分比的山梨糖醇，但它们的分为也可根据化合物的成分、浓度及其他添加剂的投入量进行调节。 [0094] 上述挤压使用一轴挤压机、双轴挤压机或捏合挤压机等并利用多种公知的方法执行，从而可制备生物塑料颗粒。 [0095] 然后，本发明的生物塑料的制备方法包括通过挤压上述生物塑料颗粒来制备丝的步骤(e)。 [0096] 可通过在丝制备用挤压机中投入所制备的上述生物塑料颗粒来制备三维打印机用丝。 [0097] 在丝制备用挤压机中投入上述生物塑料颗粒的情况下，可无挤压机的堵塞现象且以规定的速度制备丝。并且，没有因微细气体的释放而在丝内产生微细孔的现象，而且丝的厚度也维持恒定，从而可制备优质的环保丝。 [0098] 并且，本发明提供如下的利用生物质的环保丝，即，上述环保丝对由生物塑料颗粒组合物形成的生物塑料颗粒进行挤压而成，上述生物塑料颗粒组合物包含混合粒子、添加剂及塑料原料，上述混合粒子包含脂肪酸含有率为0.01～2.5重量百分比以下的咖啡副产物及无机粒子，并且大小为50μm以下。 [0099] 上述无机粒子可以为选自由碳酸钙、二氧化硅、淀粉、二氧化钛、滑石、高岭土、云母、绢云母、氧化锌、碳酸钡、硫酸钡、硅藻土、碳酸镁、硅酸镁、氮化硼、氧化铝、氧化锆、氧化铁及云母钛组成的组中的一种以上，优选地为碳酸钙，但并不限定于此。 [0100] 优选地，上述添加剂为选由自酰胺类润滑剂化合物、共聚酰胺、甲基磺酸乙酯、乙撑双硬脂酸酰胺及山梨糖醇组成的组中的一种以上。 [0101] 上述塑料可以为选自由聚乳酸、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、高密度聚乙烯、聚碳酸酯、尼龙、氨基甲酸乙酯、聚醚酰亚胺及它们的组合组成的组中的一种以上。但并不限定于此。 [0102] 以下，为了便于理解本发明，而提出优选实施例。但是，以下实施例仅为了更容易理解本发明而提出，本发明的内容并不限定于以下实施例。 [0103] 并且，在授权专利第10-1550364号中已公开了(a)～步骤(c)的优选实施例及效果，因此以步骤(d)～步骤(e)为中心提出实施例。 [0104] 实施例 [0105] 实施例1 [0106] 步骤(d)：混合5.5g的在上述步骤(c)中完成粉碎的混合粒子、110g的聚乳酸、作为添加剂的5.5g的D1549A、5.5g的甲基磺酸乙酯及1.1g的TR016，并且在160～170℃温度下以20～40RPM的送料速度进行挤压，由此制备生物塑料颗粒。 [0107] 步骤(e)：在丝挤压机中以180～200℃的温度对完成挤压的生物塑料颗粒进行挤压，由此制备丝。 [0108] 实施例2 [0109] 步骤(d)：混合20g的在上述步骤(c)中完成粉碎的混合粒子、200g的聚乳酸、作为添加剂的20g的D1549A、2g的甲基磺酸乙酯、1g的TR016、6g的山梨糖醇及6g的聚烯烃弹性体(POE)，并且在160～170℃温度下以20～40RPM的送料速度进行挤压，由此制备生物塑料颗粒。 [0110] 步骤(e)：在丝挤压机中以180～200℃的温度对完成挤压的生物塑料颗粒进行挤压，由此制备丝。 [0111] 实施例3 [0112] 步骤(d)：混合30g的在上述步骤(c)中完成粉碎的混合粒子、200g的聚乳酸、作为添加剂的4g的甲基磺酸乙酯、2g的TR016、4g的聚烯烃弹性体，并且在160～170℃温度下以20～40RPM的送料速度进行挤压，由此制备生物塑料颗粒。 [0113] 步骤(e)：在丝挤压机中以180～200℃的温度对完成挤压的生物塑料颗粒进行挤压，由此制备丝。 [0114] 比较例 [0115] 步骤(d)：以无添加剂的方式混合11g的在上述步骤(c)中完成粉碎的混合粒子、110g的聚乳酸，并且在160～170℃温度下以20～40RPM的送料速度进行挤压，由此制备生物塑料颗粒。 [0116] 步骤(e)：在丝挤压机中以180～200℃的温度对完成挤压的生物塑料颗粒进行挤压，由此制备丝。 [0117] 在投入添加剂的实施例1至实施例3中，无挤压机的堵塞现象且以规定的速度进行了挤压，从而如图2所示，稳定地制备了表面光滑且厚度恒定的丝。 [0118] 但是，在比较例中，产生挤压机的堵塞现象且挤压速度不恒定，从而如图2的(a)部分所示，在丝内产生因释放气体而引起的微细孔，并且表面粗糙且厚度不恒定，从而制备不适合使用于三维打印机的丝。 [0119] 将根据上述实施例1制作的丝称为咖啡聚乳酸丝，将以往的聚乳酸丝称为普通聚乳酸丝，并试验了两者的耐热性。 [0120] 在图5及图6中，褐色丝相当于咖啡聚乳酸丝，白色丝相当于普通聚乳酸丝。 [0121] 如图5的(a)部分所示，在第一次试验中，在接近100℃的温度的水中浸泡规定时间后，取出并确认丝的弯曲程度。其结果，如图5的(b)部分所示，普通聚乳酸丝被热量熔解，从而产生弯曲至90度的角度的现象，但咖啡聚乳酸丝几乎无弯曲现象并保持原有形状。 [0122] 如图6的(a)部分所示，在第二次试验中，在接近100℃的温度的水中浸泡的状态下确认了丝的弯曲程度。其结果，如图6的(b)部分所示，普通聚乳酸丝被热量熔解，从而产生如细丝变得软乎乎的现象，但咖啡聚乳酸丝几乎无软乎乎的现象并保持原有形状。 [0123] 从上述试验中可确，本发明的咖啡聚乳酸丝增强作为现有聚乳酸丝的缺点的耐热性降低的方面，并且无在丙烯腈-丁二烯-苯乙烯丝中产生的恶臭，从而在完成打印后对输出产品的使用不产生隐形且无需进行通风。 [0124] 本发明发挥如下效果。 [0125] 本发明提出通过有效地去除咖啡副产物内的脂肪酸来制备生物质塑料的方法及单元，由此存在可制备对人体无害、耐热性强且无味的三维打印机用环保丝的优点。 [0126] 并且，当通过挤压上述生物质塑料来制备丝时，可无挤压机的堵塞现象且以规定的速度制备丝，并且没有因微细气体的释放而在丝内产生微细孔的现象，而且丝的厚度也维持恒定，从而可制备优质的环保丝。 [0127] 如上说明的本发明并不局限于上述实施例及附图，在不脱离本发明的技术思想的范围内可进行各种置换、变形及变更，这对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说是显而易见的。

意见反馈