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Contraste incroyable entre électrofilage en fusion et électrofilage traditionnel: savez-vous comment ils diffèrent dans leur processus de fabrication?
Dans la technologie de fabrication moderne, l'électrofilage fondu est devenue progressivement une technologie très attrayante, connue pour ses applications potentielles en biomédicale, textile et filtration.Par rapport à la technologie d'électrofilage de la solution traditionnelle, l'électrofilage en fusion a plusieurs avantages significatifs, ce qui rend ses perspectives d'application dans la science des matériaux plus larges.
L'électrofilage modifié est une technologie de traitement qui produit des structures fibreuses à partir de polymère fondant.
La caractéristique de l'électrofilage en fusion est qu'elle n'utilise pas de solvants volatils, il est donc particulièrement important dans certaines applications, en particulier les préoccupations concernant la toxicité et l'accumulation de solvants.Le développement de cette technologie remonte à 1936, lorsque Charles Norton a décrit pour la première fois le concept d'électrofilage en fusion.Mais ce n'est qu'en 1981 que Larrondo et Manley ont discuté en détail de la technique dans une série d'articles.Au fil du temps, des recherches connexes sur l'électrofilage fondu ont émergé les unes après les autres, jusqu'en 2011, lorsque cette technologie a même été proposée comme une nouvelle technologie d'impression 3D.
Les principes de base de l'électrofilage en fusion
Les principes physiques de l'électrofilage en fusion sont les mêmes que ceux de l'étirement des fibres d'électrofilage traditionnel.La différence est que les propriétés physiques de la fonte du polymère sont très différentes de celles de la solution de polymère.Les polymères fondus sont plus visqueux que les solutions polymères, et dans l'électrofilage fondu, le processus de jet électrochimique est plus prévisible.Le jet de fusion nécessite un refroidissement pour se solidifier, tandis que l'électrofilage dépend de l'évaporation du solvant.
Paramètres de processus
Température
Lorsque la fusion de l'électrofilage est effectuée, une certaine température doit être maintenue pour garantir que le polymère reste fondu à la pointe de la buse.En règle générale, la longueur de la buse est relativement courte, ce qui est crucial pour le contrôle de tout le temps de processus.
Débit
Le paramètre le plus important pour contrôler le diamètre de la fibre est le débit du polymère alimentant la buse.D'une manière générale, plus le débit est élevé, plus le diamètre des fibres est grand.Contrairement à l'électrofilage de la solution traditionnelle, le polymère utilisé pour l'électrofilage en fusion est presque complètement collecté, ce qui contribue à améliorer l'efficacité du processus.
Poids moléculaire
Le poids moléculaire du polymère est crucial pour le succès de l'électrofilage fondu.Pour les polymères linéaires uniformes, des poids moléculaires trop faibles (par exemple inférieurs à 30 000 g / mol) peuvent provoquer des dommages et une perte de masse des fibres.Un poids moléculaire élevé (comme plus de 100 000 g / mol) peut faire face à des difficultés d'écoulement lors du passage à travers la buse.Dans l'électrofilage fondu, il est généralement recommandé d'utiliser des polymères entre 40 000 et 80 000 g / mol.
tension
La façon dont la tension est modifiée a peu d'effet sur le diamètre des fibres résultant, mais le rapport indique que la tension optimale requise pour garantir des fibres de haute qualité et cohérentes existent toujours.Les tensions utilisées pour l'électrofilage fondu varient de 0,7 kV à 60kV.
polymères utilisés
Le polymère requis pour l'électrofilage de la fusion devrait avoir un point de fusion ou une température de transition vitreuse (TG), ce qui signifie que certains polymères thermodurcissables (comme le celluloïd) et certains polymères biodérivés (comme le collagène) ne conviennent pas à cela.Les polymères électrofilés fondues fréquemment utilisés comprennent la polycaprolactone, l'acide polylactique et le poly (acide lactique-acide glycolique), etc.
champs d'application
L'électrofilage fondu a des applications potentielles similaires à l'électrofilage conventionnel, mais l'absence de solvants toxiques le rend particulièrement important dans les domaines liés à la biomédicale.Dans le domaine de l'ingénierie tissulaire, l'électrofilage en fusion est utilisé pour traiter les matériaux biologiques, évitant les dommages potentiels causés par l'utilisation de solvants volatils.De plus, l'électrofilage en fusion peut également être utilisé pour fabriquer des transporteurs de médicaments pour une administration de médicaments plus efficace.
Tisolation Engineering
Dans le domaine de l'ingénierie tissulaire, l'électrofilage en fusion est utilisée pour traiter les matériaux biomédicaux.En évitant les solvants volatils toxiques, cela aide à mener des recherches pertinentes.Les fibres produites par électrofilage en fusion peuvent construire des échafaudages tissulaires de différentes tailles, favorisant ainsi la pénétration cellulaire et la génération d'exomatrices.
Livraison de médicaments
De plus, la technologie d'électrofilage de la fonte peut également préparer les fibres médicinales pour l'administration de médicaments.Cette technologie est dans une forte dynamique dans le domaine de la pharmacie, car elle peut combiner les avantages des sans solvant pour effectuer efficacement la diffusion en phase solide ou la préparation de solution en phase solide des médicaments pour favoriser la dissolution des médicaments.
Écriture d'électrofilage fluide
De plus, l'écriture d'électrofilage à la fonte utilise des chemins d'électrofilage de fusion prévisibles afin que les fibres de polymère puissent être déposées avec précision sur le collecteur.Lorsque le collecteur se déplace à une vitesse suffisante, les fibres électrofilées en fusion peuvent être déposées de manière empilée.Cette approche permet de fabriquer des structures séquentielles complexes et considère que l'écriture électrofilée en fusion comme une catégorie de techniques d'impression 3D.
Sur la base de ce qui précède, la technologie d'électrofilage fondu a montré un grand potentiel dans de nombreux domaines, et sa portée d'application continuera sans aucun doute à se développer à l'avenir.Avec l'augmentation de la demande de nouveaux matériaux, pouvons-nous nous attendre à ce que la technologie d'électrofilage en fusion apporte une plus grande innovation et un changement à l'industrie manufacturière?
