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Erstaunlicher Kontrast zwischen geschmolzenem Elektrospinnen und traditionellem Elektrospinnen: Wissen Sie, wie sie sich in ihrem Herstellungsprozess unterscheiden?
In der modernen Fertigungstechnologie ist Melt Electrospinning nach und nach zu einer hochattraktiven Technologie geworden, die für seine potenziellen Anwendungen in biomedizinischem, textilen und filtration bekannt ist.Im Vergleich zur traditionellen Elektrospinnentechnologie von Lösung hat geschmolzener Elektrospinning mehrere erhebliche Vorteile, was ihre Anwendungsaussichten in der Materialwissenschaft umfassender macht.
modifiziertes Elektrospinning ist eine Verarbeitungstechnologie, die faserige Strukturen aus Polymerschmelzen erzeugt.
Das Merkmal von geschmolzenem Elektrospinnen besteht darin, dass es keine volatilen Lösungsmittel verwendet, daher ist es in einigen Anwendungen besonders wichtig, insbesondere Bedenken hinsichtlich der Toxizität und Akkumulation von Lösungsmitteln.Die Entwicklung dieser Technologie stammt aus dem Jahr 1936, als Charles Norton das Konzept des geschmolzenen Elektrospinnens erstmals beschrieb.Aber erst 1981 diskutierten Larrondo und Manley die Technik in einer Reihe von Papieren ausführlich.Im Laufe der Zeit tauchten die verwandten Forschungen zum Melt Electrospinning nach dem anderen auf, bis 2011, als diese Technologie sogar als neue 3D -Drucktechnologie vorgeschlagen wurde.
Die Grundprinzipien von geschmolzenem Elektrospinnen
Die physikalischen Prinzipien des geschmolzenen Elektrospinnens sind die gleichen wie die der traditionellen Elektrospinnenfaserdehnung.Der Unterschied besteht darin, dass sich die physikalischen Eigenschaften der Polymerschmelze stark von denen der Polymerlösung unterscheiden.Schmolzene Polymere sind viskoser als Polymerlösungen, und bei der Schmelze elektrospinnern ist der Prozess des elektrochemischen Dettings vorhersehbarer.Der Schmelzstrahl erfordert eine Kühlung, um zu verfestigen, während das Elektrospinnen von der Verdunstung des Lösungsmittels abhängt.
Prozessparameter
Temperatur
Beim Schmelzen von Elektrospinnern muss eine bestimmte Temperatur beibehalten werden, um sicherzustellen, dass das Polymer an der Spitze der Düse geschmolzen bleibt.Typischerweise ist die Düsenlänge relativ kurz, was für die Kontrolle der gesamten Prozesszeit von entscheidender Bedeutung ist.
Durchflussrate
Der wichtigste Parameter zur Steuerung des Faserdurchmessers ist die Durchflussrate der Polymer -Fütterung in die Düse.Je höher die Flussrate, desto größer ist der Faserdurchmesser, je größer der Faserdurchmesser ist.Im Gegensatz zum traditionellen Elektrospinn für die Lösung wird das für geschmolzene Elektrospinnen verwendete Polymer fast vollständig gesammelt, was die Effizienz des Prozesses verbessert.
Molekulargewicht
Das Molekulargewicht des Polymers ist entscheidend für den Erfolg von Melt Electrospinning.Bei gleichmäßigen linearen Polymeren können zu niedrige Molekulargewichte (z. B. unter 30.000 g/mol) Schäden und Massenverlust der Fasern verursachen.Ein hohes Molekulargewicht (z. B. mehr als 100.000 g/mol) kann beim Durchlaufen der Düse mit Flussschwierigkeiten stehen.Beim Elektrospinnen von Schmelzen wird im Allgemeinen empfohlen, Polymere zwischen 40.000 und 80.000 g/mol zu verwenden.
Spannung
Die Art und Weise, wie die Spannung modifiziert wird, hat nur geringe Auswirkungen auf den resultierenden Faserdurchmesser, aber der Bericht besagt, dass die optimale Spannung erforderlich ist, um eine hohe Qualität und konsistente Fasern zu gewährleisten.Die für die Elektrospinnschmelze verwendeten Spannungen reichen von 0,7 kV bis 60 kV.
Polymere verwendet
Das für die Elektrospinnen benötigte Polymer sollte eine Schmelzpunkt- oder Glasübergangstemperatur (TG) haben, was bedeutet, dass bestimmte Thermoset -Polymere (wie Celluloid) und bestimmte biologische Polymere (wie Kollagen) für diese Technologie nicht geeignet sind.Häufig verwendete verwendete elektrogesponnene Polymere geschmolzene Polycaprolacton, Polylinsäure und Poly (Milchsäure-Glykolsäure) usw.
Anwendungsfelder
Melt Electrospinning hat potenzielle Anwendungen, die dem konventionellen Elektrospinnen ähneln, aber das Fehlen toxischer Lösungsmittel macht es in biomedizinischen Bereichen besonders hervorragend.Im Bereich der Tissue Engineering wird geschmolzenes Elektrospinning zur Behandlung biologischer Materialien verwendet, wodurch der potenzielle Schaden vermieden wird, der durch die Verwendung von flüchtigen Lösungsmitteln verursacht wird.Darüber hinaus kann geschmolzene Elektrospinnen verwendet werden, um Arzneimittelträger für eine effizientere Arzneimittelabgabe herzustellen.
Tisolationstechnik
Im Bereich der Tissue Engineering wird geschmolzener Elektrospinnen verwendet, um biomedizinische Materialien zu verarbeiten.Durch die Vermeidung von toxischen, flüchtigen Lösungsmitteln hilft dies bei der Durchführung relevanter Forschung.Fasern, die durch geschmolzenes Elektrospinnen erzeugt werden, können Gewebegerüste verschiedener Größen bauen und dadurch die Zelldurchdringung und die Erzeugung von Exomatrizen fördern.
Arzneimittelabgabe
Darüber hinaus kann die Schmelz -Elektrospinnentechnologie auch Heilfasern für die Arzneimittelabgabe vorbereiten.Diese Technologie befindet sich im Bereich der Apotheke stark, da sie die Vorteile von lösungsmittelfreiem Bereich kombinieren kann, um die Herstellung von Arzneimitteln zur Förderung der Arzneimittelauflösung effektiv durchzuführen.
Flüssiges Elektrospinnenschreiben
Darüber hinaus verwendet das Schreiben von Melch Electrospinning vorhersehbare Meltelektrospinningwege, so dass Polymerfasern auf dem Sammler genau abgelagert werden können.Wenn sich der Kollektor mit ausreichender Geschwindigkeit bewegt, können die geschmolzenen elektrogesponnenen Fasern auf gestapelte Weise abgelagert werden.Dieser Ansatz ermöglicht es, komplexe sequentielle Strukturen herzustellen und als geschmolzenes Schreiben von Elektrospinnen als Kategorie von 3D -Drucktechniken zu betrachten.
Basierend auf dem oben genannten hat die Melt Electrospinning -Technologie in vielen Bereichen ein großes Potenzial gezeigt, und der Anwendungsbereich wird in Zukunft zweifellos weiter expandieren.Können wir mit der Zunahme der Nachfrage nach neuen Materialien erwarten, dass geschmolzene Elektrospinnentechnologie mehr Innovationen und Veränderungen in die Produktionsindustrie bringt?
