Language
Country/Area
No result found
Удивительный мир электропрядения из расплава: как эта технология изменит медицинскую и текстильную промышленность?
С развитием технологий и материаловедения технология электропрядения расплава стала важной инновацией, которая меняет медицинскую и текстильную промышленность. Эта технология, посредством волокнистой обработки расплавленных полимеров, позволяет создавать волокнистые структуры с высокой пластичностью и разнообразными применениями. В этой статье будут глубоко изучены история, принципы, влияющие факторы электропрядения расплава и его применение в различных областях, особенно его потенциал в тканевой инженерии и текстиле.
Рождение технологии электропрядения расплава было описано в патенте Чарльза Нортона еще в 1936 году. С тех пор развитие этой технологии развивалось на протяжении десятилетий, и только в 2001 году научные исследования в этой области начали привлекать внимание.
Историческая эволюция электроформования расплава
Хотя ранняя технология электропрядения расплава имеет свои корни, только в 1981 году Ларрондо и Мэнли подробно описали ее в серии статей. В 2001 году Ренекер и Рангкупан опубликовали тезисы конференции по применению электроформования расплава в вакууме, что открыло путь для последующих исследований. К 2011 году сочетание электропрядения расплава и динамических коллекторов было предложено в качестве новой технологии 3D-печати, что еще больше расширило сферу ее применения.
Основные принципы электроформования расплава
Суть технологии электропрядения из расплава заключается в использовании электрического поля для растягивания расплава полимера с образованием волокон. Ее физические принципы аналогичны традиционному электропрядению из раствора. Однако физические свойства расплавленных полимеров существенно отличаются от полимеров в растворе, причем первые имеют более высокую вязкость. В процессе электропрядения из расплава расплавленный полимер должен быстро затвердевать в процессе охлаждения, что позволяет сформировать диаметр волокна, достигающий микронного уровня.
Электропрядение из расплава отличается от электропрядения в растворе тем, что полимер в расплавленном состоянии делает процесс формирования волокна более предсказуемым, а его диаметр можно точно контролировать.
Основные параметры, влияющие на эффект электроформования расплава
<ул>Оборудование для электропрядения
В настоящее время существует множество машин для электропрядения расплава как вертикальной, так и горизонтальной конфигурации. Существуют также различные способы нагрева полимеров, в том числе электрический нагрев, горячий воздух и т. д. Некоторые методы даже включают в себя электропрядение твердых полимерных нитей путем их проталкивания в лазер и плавления.
Потенциал применения электроформования расплава
Применение электропрядения расплава охватывает многие области, особенно в медицинской и текстильной областях. Поскольку растворитель не используется, его применение в тканевой инженерии имеет то преимущество, что оно нетоксично. Волокна, полученные электропрядением из расплава, можно использовать в качестве биоматериалов и в дальнейшем использовать для создания тканевых каркасов с функциями внеклеточного матрикса.
В области доставки лекарств технология электропрядения из расплава позволяет производить волокна с содержанием лекарственного средства для достижения контролируемого высвобождения лекарств, что имеет широкие перспективы.
Перспективы на будущее
Ожидается, что в будущем технология плавления электропрядения продолжит развиваться во многих областях. С развитием науки и техники будет изучаться все больше новых полимеров и их комбинаций, тем самым расширяя потенциал их применения в новых областях, таких как биопроизводство, гибкая электроника и датчики. Как именно эта технология повлияет на то, как мы живем и работаем в будущем?
