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Increíble contraste entre el electrohilado fundido y el electrohilado tradicional: ¿sabes cómo difieren en su proceso de fabricación?
En la tecnología de fabricación moderna, el electrohilado se ha convertido gradualmente en una tecnología altamente atractiva, conocida por sus posibles aplicaciones en biomédica, textil y filtración.En comparación con la tecnología de electrohilado de solución tradicional, el electrohilado fundido tiene varias ventajas significativas, lo que hace que sus perspectivas de aplicación en la ciencia de los materiales sean más amplias.
Electrospinning modificado es una tecnología de procesamiento que produce estructuras fibrosas a partir de fundiciones de polímeros.
La característica del electrohilado fundido es que no usa solventes volátiles, por lo que es particularmente importante en algunas aplicaciones, especialmente las preocupaciones con respecto a la toxicidad y la acumulación de solventes.El desarrollo de esta tecnología se remonta a 1936, cuando Charles Norton describió por primera vez el concepto de electrohilado fundido.Pero no fue sino hasta 1981 que Larrondo y Manley discutieron la técnica en detalle en una serie de documentos.Con el tiempo, la investigación relacionada sobre el electrohilado de la fusión surgió uno tras otro, hasta 2011, cuando esta tecnología incluso se propuso como una nueva tecnología de impresión 3D.
Los principios básicos del electrohilado fundido
Los principios físicos del electrohilado fundido son los mismos que los del estiramiento tradicional de fibra de electrohilado.La diferencia es que las propiedades físicas de la masa fundida de polímero son muy diferentes de las de la solución de polímero.Los polímeros fundidos son más viscosos que las soluciones de polímeros, y en el electrohilado de la fundición, el proceso de jeting electroquímico es más predecible.El chorro de fusión requiere enfriamiento para solidificarse, mientras que el electrohilado depende de la evaporación del solvente.
Parámetros de proceso
Temperatura
Cuando se realiza el electrohilado de fusión, se debe mantener una cierta temperatura para garantizar que el polímero permanezca fundido en la punta de la boquilla.Por lo general, la longitud de la boquilla es relativamente corta, lo cual es crucial para el control de todo el tiempo del proceso.
caudal
El parámetro más importante para controlar el diámetro de la fibra es la velocidad de flujo del polímero que se alimenta a la boquilla.En términos generales, cuanto mayor sea la velocidad de flujo, mayor es el diámetro de la fibra.A diferencia del electrohilado de la solución tradicional, el polímero utilizado para el electrohilado fundido se recolecta casi por completo, lo que ayuda a mejorar la eficiencia del proceso.
peso molecular
El peso molecular del polímero es crucial para el éxito del electrohilado.Para polímeros lineales uniformes, los pesos moleculares demasiado bajos (por ejemplo, por debajo de 30,000 g/mol) pueden causar daño y pérdida de masa de las fibras.El alto peso molecular (como más de 100,000 g/mol) puede enfrentar dificultades de flujo al pasar por la boquilla.En el electrohilado, generalmente se recomienda utilizar polímeros entre 40,000 y 80,000 g/mol.
voltaje
La forma en que se modifica el voltaje tiene poco efecto en el diámetro de la fibra resultante, pero el informe establece que el voltaje óptimo requerido para garantizar fibras de alta calidad y consistentes todavía existen.Los voltajes utilizados para el electrohilado de fusión varían de 0.7kV a 60kV.
polímeros utilizados
El polímero requerido para el electrohilado de la fusión debe tener un punto de fusión o temperatura de transición de vidrio (TG), lo que significa que ciertos polímeros de termoSet (como el celuloide) y ciertos polímeros bioderidos (como el colágeno) no son adecuados para esto.Los polímeros electrohilados fundidos con frecuencia incluyen policaprolactona, ácido poliláctico y poli (ácido láctico ácido glicólico), etc.
campos de aplicación
El electrohilado de la fusión tiene aplicaciones potenciales similares al electrohilado convencional, pero la ausencia de solventes tóxicos lo hace particularmente prominente en los campos relacionados con biomédicos.En el campo de la ingeniería de tejidos, el electrohilado fundido se usa para tratar materiales biológicos, evitando el daño potencial causado por el uso de solventes volátiles.Además, el electrohilado fundido también se puede utilizar para fabricar portadores de medicamentos para una administración de fármacos más eficiente.
Tisolation Engineering
En el campo de la ingeniería de tejidos, el electrohilado fundido se utiliza para procesar materiales biomédicos.Al evitar los solventes volátiles tóxicos, esto ayuda a realizar investigaciones relevantes.Las fibras producidas por el electrohilado fundido pueden construir andamios de tejido de varios tamaños, promoviendo así la penetración celular y la generación de exomatrices.
Deminación de medicamentos
Además, la tecnología de electrohilado de fusión también puede preparar fibras medicinales para la administración de medicamentos.Esta tecnología está en un fuerte impulso en el campo de la farmacia porque puede combinar las ventajas de los fármacos libres de solventes para realizar efectivamente la difusión en fase sólida o la preparación de la solución de fase sólida para promover la disolución de los fármacos.
Escritura de electrohilado fluido
Además, la escritura de electrohilado de fusión utiliza caminos de electrohilado predecibles para que las fibras de polímeros puedan depositarse con precisión en el coleccionista.Cuando el coleccionista se mueve a una velocidad suficiente, las fibras electrohiladas fundidas se pueden depositar de manera apilada.Este enfoque permite fabricar estructuras secuenciales complejas y considera la escritura de electrohilado fundido como una categoría de técnicas de impresión 3D.
Según lo anterior, la tecnología de electrohilado de fusión ha mostrado un gran potencial en muchos campos, y su alcance de aplicación sin duda continuará expandiéndose en el futuro.Con el aumento de la demanda de nuevos materiales, ¿podemos esperar que la tecnología de electrohilado fundido traiga una mayor innovación y cambio a la industria manufacturera?
