Dalam teknologi manufaktur modern, melelehkan electrospinning secara bertahap menjadi teknologi yang sangat menarik, yang dikenal karena aplikasi potensial dalam biomedis, tekstil dan penyaringan.Dibandingkan dengan teknologi elektrospining solusi tradisional, elektrospinning cair memiliki beberapa keunggulan yang signifikan, membuat prospek aplikasinya dalam ilmu material lebih luas.
Electrospinning yang dimodifikasi adalah teknologi pemrosesan yang menghasilkan struktur berserat dari meleleh polimer.
Karakteristik electrospinning cair adalah bahwa ia tidak menggunakan pelarut yang mudah menguap, sehingga sangat penting dalam beberapa aplikasi, terutama kekhawatiran mengenai toksisitas dan akumulasi pelarut.Pengembangan teknologi ini berasal dari tahun 1936, ketika Charles Norton pertama kali menggambarkan konsep elektrospinning cair.Tapi baru pada tahun 1981 Larrondo dan Manley membahas teknik ini secara rinci dalam serangkaian makalah.Seiring waktu, penelitian terkait tentang electrospinning melt muncul satu demi satu, sampai 2011, ketika teknologi ini bahkan diusulkan sebagai teknologi pencetakan 3D baru.
Prinsip -prinsip fisik electrospinning cair sama dengan peregangan serat elektrospining tradisional.Perbedaannya adalah bahwa sifat fisik leleh polimer sangat berbeda dari larutan polimer.Polimer cair lebih kental daripada larutan polimer, dan dalam melelehkan electrospinning, proses pengaliran elektrokimia lebih dapat diprediksi.Peleburan jet membutuhkan pendinginan untuk memadat, sementara electrospinning tergantung pada penguapan pelarut.
Ketika peleburan electrospinning dilakukan, suhu tertentu harus dipertahankan untuk memastikan bahwa polimer tetap cair di ujung nosel.Biasanya, panjang nozzle relatif pendek, yang sangat penting untuk kontrol seluruh waktu proses.
Parameter terpenting untuk mengontrol diameter serat adalah laju aliran yang dimasukkan ke dalam nozzle.Secara umum, semakin tinggi laju aliran, semakin besar diameter serat.Tidak seperti elektrospinning solusi tradisional, polimer yang digunakan untuk elektrospinning cair hampir sepenuhnya dikumpulkan, yang membantu meningkatkan efisiensi proses.
Berat molekul polimer sangat penting untuk keberhasilan electrospinning leleh.Untuk polimer linier yang seragam, berat molekul yang terlalu rendah (mis. Di bawah 30.000 g/mol) dapat menyebabkan kerusakan dan kehilangan massa serat.Berat molekul tinggi (seperti lebih dari 100.000 g/mol) dapat menghadapi kesulitan aliran ketika melewati nosel.Dalam electrospinning leleh, umumnya disarankan untuk menggunakan polimer antara 40.000 dan 80.000 g/mol.
Cara tegangan dimodifikasi memiliki sedikit efek pada diameter serat yang dihasilkan, tetapi laporan tersebut menyatakan bahwa tegangan optimal yang diperlukan untuk memastikan kualitas tinggi dan serat yang konsisten masih ada.Tegangan yang digunakan untuk lebur electrospinning berkisar dari 0,7kV hingga 60kV.
Polimer yang dibutuhkan untuk melelehkan electrospinning harus memiliki titik lebur atau suhu transisi kaca (TG), yang berarti bahwa polimer termoset tertentu (seperti seluloid) dan polimer bioderi tertentu (seperti kolagen) tidak cocok untuk ini.Polimer electrospun cair yang sering digunakan termasuk polycaprolactone, asam polilaktat dan poli (asam laktat asam-glikolat), dll.
Melelehkan electrospinning memiliki aplikasi potensial yang mirip dengan electrospinning konvensional, tetapi tidak adanya pelarut beracun membuatnya sangat menonjol di bidang terkait biomedis.Di bidang rekayasa jaringan, electrospinning cair digunakan untuk mengobati bahan biologis, menghindari potensi kerusakan yang disebabkan oleh penggunaan pelarut volatil.Selain itu, electrospinning cair juga dapat digunakan untuk membuat pembawa obat untuk pemberian obat yang lebih efisien.
Di bidang rekayasa jaringan, electrospinning cair digunakan untuk memproses bahan biomedis.Dengan menghindari pelarut volatil beracun, ini membantu melakukan penelitian yang relevan.Serat yang diproduksi oleh electrospinning cair dapat membangun perancah jaringan dari berbagai ukuran, sehingga mempromosikan penetrasi sel dan generasi eksomatik.
Selain itu, teknologi elektrospinning melt juga dapat menyiapkan serat obat untuk pemberian obat.Teknologi ini berada dalam momentum yang kuat di bidang farmasi karena dapat menggabungkan keunggulan bebas pelarut untuk secara efektif melakukan difusi fase-padat atau solusi fase padat persiapan obat untuk mempromosikan pembubaran obat.
Selain itu, penulisan electrospinning melt menggunakan jalur elektrospining lebur yang dapat diprediksi sehingga serat polimer dapat secara akurat diendapkan pada kolektor.Ketika kolektor bergerak pada kecepatan yang cukup, serat electrospun cair dapat diendapkan dengan cara yang ditumpuk.Pendekatan ini memungkinkan untuk memproduksi struktur berurutan yang kompleks dan mempertimbangkan penulisan elektrospining cair sebagai kategori teknik pencetakan 3D.
Berdasarkan hal di atas, teknologi melelehkan electrospinning telah menunjukkan potensi besar di banyak bidang, dan ruang lingkup aplikasinya tidak diragukan lagi akan terus berkembang di masa depan.Dengan meningkatnya permintaan bahan -bahan baru, dapatkah kita mengharapkan teknologi elektrospining cair untuk membawa inovasi yang lebih besar dan perubahan ke industri manufaktur?