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Contraste incrível entre eletrofiação fundida e eletrofiação tradicional: você sabe como eles diferem em seu processo de fabricação?
Na moderna tecnologia de fabricação, a eletrofiação de fusão se tornou gradualmente uma tecnologia altamente atraente, conhecida por suas aplicações em potencial em biomédica, têxtil e filtração.Comparado com a tecnologia de eletrofiação de solução tradicional, a eletrofiação fundida tem várias vantagens significativas, tornando suas perspectivas de aplicação na ciência dos materiais mais ampla.
Eletrofiação modificada é uma tecnologia de processamento que produz estruturas fibrosas a partir de derretimentos de polímero.
A característica da eletrofiação fundida é que ela não usa solventes voláteis, por isso é particularmente importante em algumas aplicações, especialmente preocupações com a toxicidade e o acúmulo de solventes.O desenvolvimento dessa tecnologia remonta a 1936, quando Charles Norton descreveu pela primeira vez o conceito de eletrofiação derretida.Mas não foi até 1981 que Larrondo e Manley discutiram a técnica em detalhes em uma série de trabalhos.Com o tempo, surgiram pesquisas relacionadas sobre eletrofiação por fusão uma após a outra, até 2011, quando essa tecnologia foi proposta como uma nova tecnologia de impressão 3D.
Os princípios básicos da eletrofiação fundida
Os princípios físicos da eletrofiação fundida são os mesmos que os do alongamento tradicional da fibra de eletrofiação.A diferença é que as propriedades físicas do derretimento do polímero são muito diferentes das da solução de polímero.Os polímeros fundidos são mais viscosos que as soluções de polímeros e, na eletrofiação derretida, o processo de jato eletroquímico é mais previsível.O jato de fusão requer resfriamento para solidificar, enquanto a eletrofiação depende da evaporação do solvente.
Parâmetros do processo
Temperatura
Quando a eletrofiação de fusão é realizada, uma certa temperatura deve ser mantida para garantir que o polímero permaneça derretido na ponta do bico.Normalmente, o comprimento do bico é relativamente curto, o que é crucial para o controle de todo o tempo do processo.
Taxa de fluxo
O parâmetro mais importante para controlar o diâmetro da fibra é a taxa de fluxo do polímero se alimentando do bico.De um modo geral, quanto maior a taxa de fluxo, maior será o diâmetro da fibra.Ao contrário da eletrofiação tradicional da solução, o polímero usado para eletrofiação fundido é quase completamente coletado, o que ajuda a melhorar a eficiência do processo.
peso molecular
O peso molecular do polímero é crucial para o sucesso da eletrofiação derretida.Para polímeros lineares uniformes, pesos moleculares muito baixos (por exemplo, abaixo de 30.000 g/mol) podem causar danos e perda de massa das fibras.Alto peso molecular (como mais de 100.000 g/mol) pode enfrentar dificuldades de fluxo ao passar pelo bico.Na eletrofiação derretida, geralmente é recomendável usar polímeros entre 40.000 e 80.000 g/mol.
tensão
A maneira como a tensão é modificada tem pouco efeito no diâmetro da fibra resultante, mas o relatório afirma que ainda existe a tensão ideal necessária para garantir fibras de alta qualidade e consistentes.As tensões usadas para a eletrofiação de fusão variam de 0,7kv a 60kV.
polímeros usados
O polímero necessário para a eletrofiação por fusão deve ter um ponto de fusão ou temperatura de transição vítrea (TG), o que significa que certos polímeros termofônicos (como celulóide) e certos polímeros bioderados (como o colágeno) não são adequados para isso.Os polímeros eletro-fonos-férteres freqüentemente utilizados incluem policaprolactona, ácido polilático e poli (ácido ácido lático-glicólico), etc.
Campos de aplicação
A eletrofiação de fusão possui aplicações potenciais semelhantes à eletrofiação convencional, mas a ausência de solventes tóxicos o torna particularmente proeminente nos campos relacionados biomédicos.No campo da engenharia de tecidos, a eletrofiação fundida é usada para tratar materiais biológicos, evitando os danos potenciais causados pelo uso de solventes voláteis.Além disso, a eletrofiação derretida também pode ser usada para fabricar portadores de medicamentos para a administração mais eficiente de medicamentos.
Engenharia de Tisolation
No campo da engenharia de tecidos, a eletrofiação fundida é usada para processar materiais biomédicos.Ao evitar solventes voláteis tóxicos, isso ajuda a conduzir pesquisas relevantes.As fibras produzidas por eletrofiação fundida podem construir andaimes de tecidos de vários tamanhos, promovendo assim a penetração celular e a geração de exomatrices.
Entrega de medicamentos
Além disso, a tecnologia de eletrofiação por fusão também pode preparar fibras medicinais para a administração de medicamentos.Essa tecnologia está em um forte impulso no campo da farmácia, pois pode combinar as vantagens de livre solvente para realizar efetivamente a difusão em fase sólida ou a preparação da solução de fase sólida de medicamentos para promover a dissolução de medicamentos.
Escrita de eletrofiação fluida
Além disso, a escrita de eletrofiação por fusão utiliza caminhos de eletrofiação de fusão previsíveis para que as fibras poliméricas possam ser depositadas com precisão no coletor.Quando o colecionador se move a uma velocidade suficiente, as fibras eletropun fundidas podem ser depositadas de maneira empilhada.Essa abordagem possibilita a fabricação de estruturas seqüenciais complexas e considera a escrita de eletrofiação derretida como uma categoria de técnicas de impressão 3D.
Com base no exposto, a tecnologia de eletrofiação de fusão mostrou grande potencial em muitos campos, e seu escopo de aplicação continuará, sem dúvida, a se expandir no futuro.Com o aumento da demanda por novos materiais, podemos esperar que a tecnologia de eletrofiação fundida traga maior inovação e mudança para a indústria de manufatura?
