Language
Country/Area
No result found
멜트 전기방사가 무독성 환경에서 새로운 소재를 만들어낼 수 있는 이유는 무엇인가? 그 배후에 있는 과학은 무엇인가?
환경 보호에 대한 인식이 높아짐에 따라 많은 제조 분야에서 무독성 재료 가공 공정을 찾기 위해 노력하고 있습니다. 용융 전기방사 기술은 섬유 구조를 효과적으로 생산할 수 있을 뿐만 아니라 휘발성 용매를 사용하지 않고도 이를 수행할 수 있어 업계에 새로운 가능성을 제공하는 선도적인 기술 중 하나입니다.
용융전기방사 기술의 역사적 배경
용융 전기방사 기술은 1936년 Charles Norton에 의해 처음으로 특허를 받았습니다. 그러나 Larondo와 Manley가 3개의 연구 논문에서 이 기술을 자세히 설명한 것은 1981년이 되어서였습니다. 과학연구가 심화되면서 이 기술은 2001년에 다시 주목을 받았고, 수많은 응용연구가 이루어졌다. 2011년에는 융합 전기방사 기술과 모바일 컬렉터의 결합이 새로운 3D 프린팅 방식으로 공식 제안되었습니다.
용융전기방사 기술의 기본원리
용융 전기방사의 기본적인 물리적 원리는 정전섬유 연신과 동일하지만 용액이 아닌 고분자 용융물을 사용한다는 점만 다릅니다. 폴리머 용융물은 일반적으로 용액보다 점성이 더 높기 때문에 전기적으로 분극된 제트가 예측 가능한 경로를 따라갈 수 있습니다. 용융 제트는 증발에 의존하는 용액 전기방사와 달리 응고되기 위해 냉각이 필요합니다.
용융 전기방사의 주요 변수
온도
폴리머가 완전히 녹도록 하려면 적절한 최소 온도를 유지해야 합니다. 용액전기방사에 비해 회전자의 길이가 짧은 것도 무시할 수 없는 요소이다.
교통
섬유 직경을 제어하는 가장 중요한 매개변수는 스피너를 통과하는 폴리머 유속입니다. 일반적으로 유속이 클수록 섬유 직경이 커집니다.
분자량
또한 고분자의 분자량에 따라 용융 전기방사가 가능한지 여부가 결정됩니다. 30,000g/mol 미만의 선형 균질 중합체는 섬유 품질이 좋지 않은 반면, 100,000g/mol 이상의 고분자량은 스피너를 통과하는 데 어려움을 겪습니다.
전압
전압을 조정하면 섬유 직경에 거의 영향을 미치지 않지만 고품질 섬유를 생산하려면 최적화된 전압을 확보해야 합니다.
용융 전기방사 장비
수직 또는 수평으로 장착된 장비와 전기 히터, 핫가스, 순환 히터를 포함한 다양한 열원 옵션을 갖춘 융합 전기방사기를 제조할 때 다양한 디자인이 가능합니다.
폴리머 소재 관련
용융 전기방사 기술은 주로 녹는점이나 유리전이온도를 갖는 고분자에 사용됩니다. 일반적인 용융성 전기방사 폴리머에는 다음이 포함됩니다.
폴리카프로락톤, 폴리락트산, 폴리(락트산-글리콜산), 폴리메타크릴레이트, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등
용융전기방사 응용
조직공학
생의학 재료 생산에서 용융 전기방사는 용매를 사용할 필요가 없기 때문에 조직 공학 연구에 널리 사용됩니다. 용융 전기방사 기술을 사용하여 만든 섬유는 세포에 대한 좋은 지지체를 형성하여 세포 성장과 외부 매트릭스 형성을 촉진할 수 있습니다.
약물 전달
용융 전기방사 기술은 약물이 함유된 섬유를 제조할 수도 있습니다. 이 새로운 제형 기술은 약물 용해도 제어에 중요한 역할을 할 수 있으며 용매 압출과 전기방사의 장점을 결합합니다.
용해 전기방사 쓰기(MEW)
용융 전기방사는 집전체의 이동 속도를 제어해 정밀한 섬유 증착이 가능하고 복잡한 구조를 생산할 수 있는 3D 프린팅 방식이다.
향후 전망
용융 전기방사 기술의 지속적인 개발은 재료 과학의 면모를 바꿀 뿐만 아니라 환경 최적화에도 큰 영향을 미칠 수 있는 새로운 재료 생성에 대한 무한한 가능성을 제공합니다. 그러나 신기술을 발전시키면서 우리는 다음 사항도 생각해야 합니다. 미래 소재 기술이 진정으로 지속 가능한 개발과 통합되어 인류에게 이익이 될 수 있을까?
