Language
Country/Area
No result found
Mengapa electrospinning leleh dapat menciptakan material baru di lingkungan yang tidak beracun? Apa sains di baliknya?
Dengan meningkatnya kesadaran akan perlindungan lingkungan, banyak bidang manufaktur berkomitmen untuk menemukan proses pemrosesan material yang tidak beracun. Teknologi pemintalan elektro leleh adalah salah satu yang terdepan. Teknologi ini tidak hanya dapat menghasilkan struktur serat secara efektif, tetapi juga melakukannya tanpa menggunakan pelarut yang mudah menguap, sehingga menghadirkan kemungkinan baru bagi industri.
Latar belakang sejarah teknologi pemintalan elektro leleh
Teknologi pemintalan elektro leleh pertama kali dipatenkan oleh Charles Norton pada tahun 1936. Namun, baru pada tahun 1981 Larondo dan Manley menjelaskan teknologi tersebut secara rinci dalam tiga makalah penelitian. Dengan semakin mendalamnya penelitian ilmiah, teknologi ini kembali menarik perhatian pada tahun 2001, dan sejumlah studi aplikasi dilakukan. Pada tahun 2011, kombinasi teknologi pemintalan elektro fusi dan kolektor bergerak secara resmi diusulkan sebagai metode pencetakan 3D baru.
Prinsip dasar teknologi pemintalan elektro leleh
Prinsip fisik dasar pemintalan elektro leleh sama dengan penarikan serat elektrostatik, tetapi menggunakan lelehan polimer, bukan larutan. Lelehan polimer biasanya lebih kental daripada larutan, yang memungkinkan jet terpolarisasi secara elektrik mengikuti jalur yang dapat diprediksi. Jet cair memerlukan pendinginan untuk memadat, juga berbeda dengan pemintalan elektro larutan, yang bergantung pada penguapan.
Parameter utama pemintalan elektro leleh
Suhu
Untuk memastikan pelelehan polimer yang lengkap, suhu minimum yang sesuai harus dipertahankan. Panjang rotator lebih pendek daripada panjang pemintalan elektro larutan, yang juga merupakan faktor yang tidak dapat diabaikan.
Lalu lintas
Parameter terpenting yang mengendalikan diameter serat adalah laju aliran polimer melalui pemintal. Secara umum, semakin besar laju alir, semakin besar pula diameter serat.
Berat molekul
Berat molekul polimer juga menentukan apakah polimer dapat dilelehkan secara elektrospin. Polimer homogen linier di bawah 30.000 g/mol akan menghasilkan kualitas serat yang buruk, sedangkan berat molekul tinggi di atas 100.000 g/mol akan mengalami kesulitan mengalir melalui pemintal.
Tegangan
Menyesuaikan tegangan tidak banyak berpengaruh pada diameter serat, tetapi tegangan yang dioptimalkan diperlukan untuk menghasilkan serat berkualitas tinggi.
Peralatan pemintalan elektrospin
Berbagai desain tersedia saat memproduksi mesin pemintalan elektrospin fusi, dengan peralatan yang dipasang secara vertikal atau horizontal dan berbagai pilihan sumber panas termasuk pemanas listrik, gas panas, dan pemanas sirkulasi.
Bahan polimer yang digunakan
Teknologi pemintalan elektro leleh terutama digunakan untuk polimer dengan titik leleh atau suhu transisi kaca. Polimer pemintalan elektro leleh yang umum meliputi:
Polikaprolakton, asam polilaktat, poli(asam laktat-asam glikolat), polimetakrilat, polietilena, polipropilena, dll.
Penerapan pemintalan elektro leleh
Rekayasa jaringan
Dalam produksi bahan biomedis, pemintalan elektro leleh banyak digunakan dalam penelitian rekayasa jaringan karena tidak memerlukan penggunaan pelarut. Serat yang dibuat menggunakan teknologi pemintalan elektro leleh dapat membentuk perancah yang baik untuk sel, sehingga meningkatkan pertumbuhan sel dan pembentukan matriks eksternal.
Pengiriman obat
Teknologi pemintalan elektro leleh juga dapat menyiapkan serat yang mengandung obat. Teknologi formulasi baru ini dapat memainkan peran penting dalam pengendalian kelarutan obat dan menggabungkan keunggulan ekstrusi pelarut dan pemintalan elektro.
Penulisan Pemintalan Elektro Leleh (MEW)
Pemintalan elektro leleh adalah metode pencetakan 3D yang memungkinkan pengendapan serat yang tepat untuk menghasilkan struktur yang kompleks dengan mengendalikan kecepatan gerakan kolektor.
Prospek Masa Depan
Pengembangan berkelanjutan teknologi pemintalan elektro leleh memberikan kemungkinan tak terbatas untuk pembuatan material baru, yang tidak hanya akan mengubah wajah ilmu material, tetapi juga dapat berdampak besar pada pengoptimalan lingkungan. Namun, saat memajukan teknologi baru, kita juga harus memikirkan: Dapatkah teknologi material masa depan benar-benar terintegrasi dengan pembangunan berkelanjutan dan memberi manfaat bagi umat manusia?
