本發明屬于3D打印材料技術領域，涉及一種3D打印食品包裝用的石膏材料，本發明還涉及該石膏材料的制備方法和使用方法。
背景技術：
隨著我國包裝工業的快速發展，包裝生產在促進國民經濟建設、改善人民群眾物質文化生活中的地位作用日益顯現。包裝產業作為一個獨立的行業體系，其發展已經被列入國民經濟和社會發展規劃。民以食為天，食品包裝的市場具有極大的潛力。
目前的食品包裝一般采用紙基或者鋁基或者PE等材質，這類包裝一方面阻隔效果不佳，導致食品容易腐敗，另一方面大部分材質難以降解，很容易造成環境污染。
另外，目前的食品包裝大部分采用吹塑、擠出和壓制工藝制得基材后，還要經過裁剪，熱風等工藝，因此，工藝相對復雜。
技術實現要素：
本發明的目的是提供一種3D打印食品包裝用石膏材料，解決目前食品包裝阻隔效果不佳，很容易造成環境污染的問題。
本發明所采用的技術方案是：
一種3D打印食品包裝油墨，由重量百分比的87～98％的基礎油墨、0.5～2.5％的緩凝劑和0～10％環氧樹脂組成。
所述的基礎油墨由重量百分比的以下組份組成，石膏粉：60％～91％，填料：2％～20％，改性劑：4％～18％，促凝劑：0.5％～5％，固化劑：1％～20％，顏料：0.1～0.5％；所述的石膏粉為直火順流煅燒法生產制作的α-半水石膏，其粒徑大小為1μm～150μm，抗壓強度≥25MPa；其生產工藝是：石膏原料經過三級破碎，均化，得到粒徑10～20cm的石膏塊，在反應釜中加熱至55℃～60℃，排除產生的冷凝水后通入1.5～3.5MPa的飽和蒸汽，干燥5～6h，然后排走多余蒸汽；壓力0.3～0.5MPa，溫度150℃～160℃，干燥7～8h，干燥后的物料粉磨得石膏粉；所述的填料為二氧化硅或納米碳化硅中的一種或兩種的混合物；所述的改性劑為聚醋酸乙烯酯、環氧樹脂和有機硅中的一種或任意幾種的混合物；所述的促凝劑為無水乙醇、乙酸乙酯和丙三醇中的一種或任意幾種的混合物；所述的固化劑為二乙烯三胺(DETA)、乙二胺和3-二乙胺基丙胺(DEAPA)中的一種或任意幾種的混合物。
所述的緩凝劑為檸檬酸、檸檬酸鈉、酒石酸、酒石酸鉀、丙烯酸、丙烯酸鈉、六偏磷酸鈉和骨膠中的一種或任意幾種的混合物。
優選的緩凝劑為檸檬酸和檸檬酸鈉中的一種或兩種的混合物。
進一步優先的緩凝劑為一水檸檬酸。
本發明還有關于該3D打印食品包裝油墨的制備方法：填料預處理：在研磨機中按配方加入固化劑和填料，轉速500～2000r/min，研磨4～12h；在攪拌器中按配方加入促凝劑，預處理填料和改性劑，混合均勻，50～57℃保溫3～6h后，按配方加入石膏粉和顏料，混合均勻，制得基礎油墨；基礎油墨中加入0.5～2.5％的緩凝劑和0～10％環氧樹脂，混合均勻，制得3D打印食品包裝油墨。
本發明還有關于該3D打印食品包裝油墨的使用方法：將質量百分比50～60％的3D打印食品包裝油墨加入到40～50％的水中，充分攪拌，混合均勻，即可進行3D打印。
本發明的有益效果是：
(1)食品包裝成品強度高、分辨率高、打印誤差小、孔隙率小、表觀質量好。
(2)一次成型，工藝簡單，成本低。
(3)本發明的3D打印食品包裝油墨，無污染，且該材料可以回收再加工后重復使用，更加環保。
具體實施方式
以下通過具體實施方式對本發明的內容作進一步說明，但不用于限定本發明的技術方案。
實施例1
石膏原料經過三級破碎，均化，得到粒徑10cm的石膏塊，在反應釜中加熱至55℃，排除產生的冷凝水后通入1.5MPa的飽和蒸汽，干燥6h，然后排走多余蒸汽；干燥3小時，壓力0.5MPa，溫度150℃，干燥8h，干燥后的物料粉磨得石膏粉；
在研磨機中加入DETA10.0g和納米碳化硅155.0g，轉速500r/min，研磨12h；
在攪拌器中加入無水乙醇50.0g，經過研磨的納米碳化硅和DETA的混合物，環氧樹脂180.0g，混合均勻，50℃保溫6h后，按配方加入600.0g石膏粉，群青藍顏料5.0g，混合均勻，即得基礎油墨1000g。
875g基礎油墨中加入25g的檸檬酸和100g的環氧樹脂，混合均勻，制得3D打印食品包裝油墨1000g。
600g的3D打印食品包裝油墨加入到400g的水中，充分攪拌，混合均勻，即可進行3D打印。
實施例2
石膏原料經過三級破碎，均化，得到粒徑20cm的石膏塊，在反應釜中加熱至60℃，排除產生的冷凝水后通入3.5MPa的飽和蒸汽，干燥5h，然后排走多余蒸汽；干燥2小時，壓力0.3MPa，溫度160℃，干燥7h，干燥后的物料粉磨得石膏粉；
在研磨機中加入DETA200.0g和納米碳化硅20.0g，轉速2000r/min，研磨4h；
在攪拌器中加入無水乙醇5.0g，經過研磨的納米碳化硅和DETA的混合物，環氧樹脂40.0g，混合均勻，55℃保溫4.5h后，按配方加入732.0g石膏粉，孔雀藍顏料3.0g，混合均勻，得基礎油墨1000g。
895g基礎油墨中加入5g的檸檬酸和100g的環氧樹脂，混合均勻，制得3D打印食品包裝油墨1000g。
500g的3D打印食品包裝油墨加入到500g的水中，充分攪拌，混合均勻，即可進行3D打印。
實施例3
石膏原料經過三級破碎，均化，得到粒徑15cm的石膏塊，在反應釜中加熱至57℃，排除產生的冷凝水后通入2.5MPa的飽和蒸汽，干燥5.5h，然后排走多余蒸汽；干燥2.5小時，壓力0.4MPa，溫度155℃，干燥7.5h，干燥后的物料粉磨得石膏粉；
在研磨機中加入DETA5.0g和納米碳化硅20.0g，轉速1000r/min，研磨8h；
在攪拌器中加入無水乙醇5.0g，經過研磨的納米碳化硅和DETA的混合物，環氧樹脂40.0g，混合均勻，56℃保溫5h后，按配方加入927.5g石膏粉，偶氮紅顏料2.5g，混合均勻，即得基礎油墨1000g。
975g基礎油墨中加入25g的檸檬酸鈉，混合均勻，制得3D打印食品包裝油墨1000g。
520g的3D打印食品包裝油墨加入到480g的水中，充分攪拌，混合均勻，即可進行3D打印。
實施例4
石膏原料經過三級破碎，均化，得到粒徑10cm的石膏塊，在反應釜中加熱至60℃，排除產生的冷凝水后通入3.0MPa的飽和蒸汽，干燥6h，然后排走多余蒸汽；干燥2小時，壓力0.5MPa，溫度150℃，干燥7h，干燥后的物料粉磨得石膏粉；
在研磨機中加入DETA100.0g和納米碳化硅200.0g，轉速1250r/min，研磨10h；
在攪拌器中加入無水乙醇25.0g，經過研磨的納米碳化硅和DETA的混合物，環氧樹脂70.0g，混合均勻，57℃保溫3h后，按配方加入602.5g石膏粉，黃色氧化鐵顏料2.5g，混合均勻，得基礎油墨1000g。
930g基礎油墨中加入20g由12g酒石酸和8g骨膠混合制成的緩凝劑和50g的環氧樹脂，混合均勻，制得3D打印食品包裝油墨1000g。
500g的3D打印食品包裝油墨加入到500g的水中，充分攪拌，混合均勻，即可進行3D打印。
實施例5
石膏原料經過三級破碎，均化，得到粒徑10cm的石膏塊，在反應釜中加熱至55℃，排除產生的冷凝水后通入1.5MPa的飽和蒸汽，干燥6h，然后排走多余蒸汽；干燥3小時，壓力0.5MPa，溫度150℃，干燥8h，干燥后的物料粉磨得石膏粉；
在研磨機中加入DETA10.0g和超細二氧化硅粉155.0g，轉速500r/min，研磨12h；
在攪拌器中加入無水乙醇50.0g，經過研磨的二氧化硅粉和DETA的混合物，丙三醇180.0g，混合均勻，50℃保溫6h后，按配方加入600.0g石膏粉，紅色氧化鐵顏料5.0g，混合均勻，得基礎油墨1000g。
975g基礎油墨中加入15g由10g檸檬酸鈉和5g丙烯酸混合制成的緩凝劑和10g的環氧樹脂，混合均勻，制得3D打印食品包裝油墨1000g。
550g的3D打印食品包裝油墨加入到450g的水中，充分攪拌，混合均勻，即可進行3D打印。
實施例6
石膏原料經過三級破碎，均化，得到粒徑20cm的石膏塊，在反應釜中加熱至60℃，排除產生的冷凝水后通入3.5MPa的飽和蒸汽，干燥5h，然后排走多余蒸汽；干燥2小時，壓力0.3MPa，溫度160℃，干燥7h，干燥后的物料粉磨得石膏粉；
在研磨機中加入乙二胺200.0g和納米碳化硅20.0g，轉速2000r/min，研磨4h；
在攪拌器中加入乙酸乙酯5.0g，經過研磨的納米碳化硅和乙二胺的混合物，有機硅40.0g，混合均勻，55℃保溫4.5h后，按配方加入732.5g石膏粉，天津綠顏料2.5g，混合均勻，得基礎油墨1000g。
980g基礎油墨中加入10g由6g酒石酸鉀、4g丙烯酸鈉混合制成的緩凝劑和10g的環氧樹脂，混合均勻，制得3D打印食品包裝油墨1000g。
580g的3D打印食品包裝油墨加入到420g的水中，充分攪拌，混合均勻，即可進行3D打印。
實施例7
石膏原料經過三級破碎，均化，得到粒徑15cm的石膏塊，在反應釜中加熱至57℃，排除產生的冷凝水后通入2.5MPa的飽和蒸汽，干燥5.5h，然后排走多余蒸汽；干燥2.5小時，壓力0.4MPa，溫度155℃，干燥7.5h，干燥后的物料粉磨得石膏粉；
在研磨機中加入3-二乙胺基丙胺(DEAPA)5.0g和超細二氧化硅粉20.0g，轉速1000r/min，研磨8h；
在攪拌器中加入乙酸乙酯5.0g，經過研磨的二氧化硅粉和3-二乙胺基丙胺(DEAPA)的混合物，聚醋酸乙烯酯40.0g，混合均勻，56℃保溫5h后，按配方加入929.0g石膏粉，氧化鉻顏料1.0g，混合均勻，得基礎油墨1000g。
980g基礎油墨中加入20g由5g檸檬酸、3g酒石酸鉀、6g丙烯酸鈉3g六偏磷酸鈉和3g骨膠混合制成的緩凝劑，混合均勻，制得3D打印食品包裝油墨1000g。
540g的3D打印食品包裝油墨加入到460g的水中，充分攪拌，混合均勻，即可進行3D打印。