Saamaynta HPMC ee hoobiye daabacaadda 3D

1.1Saamaynta HPMC ee daabacaadda hoobiyeyaal daabacaadda 3D

1.1.1Saamaynta HPMC ee extrudability ee hoobiye daabacaadda 3D

Kooxda bannaan ee M-H0 oo aan lahayn HPMC iyo kooxaha tijaabada leh ee HPMC ku jira 0.05%, 0.10%, 0.20%, iyo 0.30% ayaa loo oggolaaday inay istaagaan waqtiyo kala duwan, ka dibna dareeraha ayaa la tijaabiyay. Waxaa la arki karaa in isku-darka HPMC ay si weyn u dhimi doonto dareeraha hoobiye; marka maadada HPMC ay si tartiib tartiib ah kor ugu kacdo 0% ilaa 0.30%, dareeraha bilowga ah ee hoobiye ayaa hoos u dhacaya min 243 mm ilaa 206, 191, 167, iyo 160 mm, siday u kala horreeyaan. HPMC waa polymer molecular sare ah. Waxay isku dhejin karaan midba midka kale si ay u sameeyaan qaab-dhismeedka shabakad, isku-dhafka sibidhka sibidhka waxaa lagu kordhin karaa iyada oo la isku dhejiyo qaybaha sida Ca (OH) 2. Macroscopically, isku-duubnaanta hoobiye ayaa la wanaajiyey. Kordhinta wakhtiga taagan, heerka fuuq-baxa ee hoobiye ayaa kordha. kordhay, dareeraha ayaa lumay waqti ka dib. Dheecaannada kooxda bannaan ee M-H0 oo aan lahayn HPMC ayaa si degdeg ah hoos ugu dhacday. Kooxda tijaabada ah ee leh 0.05%, 0.10%, 0.20% iyo 0.30% HPMC, heerka hoos u dhaca dareeraha ayaa hoos u dhacay waqti ka dib, dareeraha hoobiye ka dib markii uu istaagay 60 min wuxuu ahaa 180, 177, 164, iyo 155 mm, siday u kala horreeyaan. . Dheecaanku waa 87.3%, 92.7%, 98.2%, 96.8%. Ku daridda HPMC waxay si weyn u wanaajin kartaa awoodda haynta dareeraha hoobiye, taas oo ay ugu wacan tahay isku darka HPMC iyo molecules biyaha; Dhanka kale, HPMC waxay samayn kartaa filim la mid ah Waxay leedahay qaab-dhismeedka shabakad waxayna ku duubtaa sibidhka, taas oo si wax ku ool ah u yaraynaysa isbeddelka biyaha ee hoobiye waxayna leedahay waxqabad gaar ah oo biyaha lagu hayo. Waxaa habboon in la ogaado in marka nuxurka HPMC uu yahay 0.20%, awoodda xajinta ee dareeraha hoobiye ayaa gaadhay heerka ugu sarreeya.

Dheecaannada hoobiye daabacaadda 3D oo lagu qasay xaddi kala duwan oo HPMC ah waa 160 ~ 206 mm. Iyadoo loo eegayo xuduudaha daabacadaha kala duwan, noocyada lagu taliyey ee dareeraha ee ay heleen cilmi-baarayaal kala duwan ayaa kala duwan, sida 150 ~ 190 mm, 160 ~ 170 mm. Laga soo bilaabo Jaantuska 3, si dareen leh ayaa loo arki karaa Waxaa la arki karaa in dareeraha hoobiye daabacaadda 3D ee lagu daray HPMC uu inta badan ku dhex jiro xadka lagu taliyey, gaar ahaan marka nuxurka HPMC uu yahay 0.20%, dareeraha hoobiye 60 daqiiqo gudahooda waa gudaha. qiyaasta lagu taliyey, taas oo qancisa dareeraha ku habboon iyo isku-duubnaanta. Sidaa darteed, inkasta oo dareeraha hoobiye ee qadarka ku habboon ee HPMC uu hoos u dhaco, taas oo keenta hoos u dhac ku yimaada extrudability, weli waxay leedahay extrudability wanaagsan, taas oo ku dhex jirta qiyaasta lagu taliyey.

1.1.2Saamaynta ay HPMC ku leedahay is-dul-saarista madaafiicda daabacaadda 3D

Xaaladda aan la isticmaalin qaab-dhismeedka, xajmiga qaabka haynta qaabka ee miisaanka is-miisaanku wuxuu ku xiran yahay culeyska wax-soo-saarka walxaha, kaas oo la xidhiidha isku-dhafka gudaha ee u dhexeeya slurry iyo wadarta. Qaabka haynta hoobiyeyaal daabacaadda 3D oo ka kooban HPMC kala duwan ayaa la bixiyaa. Heerka isbeddelka wakhtiga taagan. Ka dib marka lagu daro HPMC, heerka haynta qaabka ee hoobiye waa la wanaajiyey, gaar ahaan marxaladda hore oo taagan 20 daqiiqo. Si kastaba ha ahaatee, kordhinta wakhtiga taagan, saamaynta hagaajinta ee HPMC ee heerka haynta qaabka ee hoobiye ayaa si tartiib tartiib ah u daciifay, taas oo inta badan ay sabab u tahay Heerka xajinta ayaa si weyn u kordheysa. Ka dib markaad istaagto 60 daqiiqo, kaliya 0.20% iyo 0.30% HPMC ayaa hagaajin kara heerka haynta qaabka hoobiye.

Natiijooyinka tijaabada caabbinta dhexgalka ee hoobiye daabacaadda 3D oo leh waxyaabo kala duwan oo HPMC ah ayaa lagu muujiyay sawirka 5. Waxaa laga arki karaa sawirka 5 in caabbinta dhexgalka guud ahaan ay kordhiso kordhinta wakhtiga taagan, taas oo inta badan ay sabab u tahay socodka qulqulka slurry inta lagu jiro habka fuuq-celinta sibidhka. Waxay si tartiib tartiib ah u xuubsiibtey mid adag; 80kii daqiiqo ee ugu horeysay, ku darida HPMC waxay kordhisay caabbinta dhexgalka, iyo kororka maadada HPMC, caabbinta dhexgalka ayaa kordhay. Way sii weyn tahay iska caabbinta dhexgalka, qallafsanaanta walxaha ay sabab u tahay culeyska la dabaqay Waxaa sii weyn iska caabinta HPMC, taas oo muujineysa in HPMC ay hagaajin karto xajinta hore ee hoobiye daabacaadda 3D. Tan iyo curaarta hydroxyl iyo ether on silsilad polymer ee HPMC si fudud loogu daro biyaha iyada oo loo marayo bonds hydrogen, taasoo keentay in si tartiib tartiib ah loo yareeyo biyaha lacag la'aan ah iyo xidhiidhka ka dhexeeya qayb ka mid ah kordho, xoog khilaafku wuu kordhaa, sidaa darteed caabbinta hore ee dhexgalka ayaa sii weynaada. Ka dib markii ay istaageen daqiiqado 80, sababtoo ah fuuq-celinta sibidhka, caabbinta dhexgalka ee kooxda bannaan oo aan lahayn HPMC ayaa si degdeg ah u kordhay, halka caabbinta dhexgalka ee kooxda tijaabada ah ee HPMC ay korodhay Heerku si weyn uma isbeddelin ilaa 160 min oo taagan. Sida laga soo xigtay Chen et al., tani waa inta badan sababtoo ah HPMC waxay sameysaa filim ilaalin ah oo ku wareegsan qaybaha sibidhka, kaas oo sii dheereynaya wakhtiga dejinta; Pourchez iyo al. malaha in tani ay inta badan sabab u tahay fiber Alaabta hoos u dhigista ether-ka fudud (sida karboxilates) ama kooxaha methoxyl waxay dib u dhigi karaan fuuq-celinta sibidhka iyagoo dib u dhigaya samaynta Ca (OH) 2. Waxaa habboon in la ogaado in, si looga hortago horumarinta caabbinta dhexgalka ee saameynaya uumiga biyaha ee dusha sare ee muunada, Tijaabadani waxaa lagu sameeyay isla heerkulka iyo xaaladaha qoyaanka. Isku soo wada duuboo, HPMC waxay si wax ku ool ah u wanaajin kartaa is dulsaarka hoobiye daabacaadda 3D marxaladda bilowga ah, dib u dhigi kartaa xinjirowga, oo dheerayn kartaa wakhtiga daabacan ee hoobiye daabacaadda 3D.

3D daabacaadda hoobiye (dhererka 200 mm × ballac 20 mm × lakabka dhumucdiisuna 8 mm): Kooxda madhan oo aan lahayn HPMC aad bay u qallafsan yihiin, u dumeen iyo dhibaatooyin dhiigbax markii daabacaadda lakabka toddobaad; Hoobiyeyaasha kooxda M-H0.20 waxay leeyihiin isugeyn wanaagsan. Ka dib daabacaadda 13 lakab, balladhka cidhifka sare waa 16.58 mm, ballaca cidhifka hoose waa 19.65 mm, saamiga sare-ilaa-hoos (saamiga cidhifka sare ee ballaca cidhifka hoose) waa 0.84. Weecsanaanta cabbirku waa mid yar. Sidaa darteed, waxaa lagu xaqiijiyay daabacaadda in ku daridda HPMC ay si weyn u wanaajin karto daabacaadda hoobiye. Dheecaanka hoormoonka wuxuu leeyahay extrudability wanaagsan iyo isugeyn 160 ~ 170 mm; heerka haynta qaabku waxa uu ka yar yahay 70 % aad buu u qalloocan yahay mana buuxin karo shuruudaha daabacaadda.

1.2Saamaynta HPMC ee guryaha rheological ee hoobiye daabacaadda 3D

Mawduucyada muuqda ee saxarka saafiga ah ee hoos yimaada maaddooyinka kala duwan ee HPMC ayaa la bixiyaa: korodhka heerka xiirid, mawduucyada muuqda ee saxarka saafiga ah ayaa hoos u dhacaya, iyo ifafaalaha khafiifinta xiiridu waxay ka hooseeyaan nuxurka sare ee HPMC. Way caddahay. Silsiladda molecular ee HPMC waa khalkhalsan tahay waxayna muujinaysaa viscosity sare heerka xiirid hoose; laakiin marka la eego heerka xiirid sare, molecules HPMC waxay u socdaan si isbarbar socda oo nidaamsan iyagoo raacaya jihada xiirid, taasoo ka dhigaysa molecules-ku inay si fudud u simbiriirixan karaan, markaa miiska Muusaha muuqda ee slurry waa mid hooseeya. Marka heerka xiiridu uu ka weyn yahay 5.0 s-1, mawqifka muuqda ee P-H0 ee kooxda bannaan ayaa asal ahaan deggan 5 Pa s; halka muuqaalka muuqda ee slurry uu kordho ka dib marka HPMC lagu daro, oo lagu qaso HPMC. Ku darida HPMC waxay kordhisaa khilaafka gudaha ee u dhexeeya qaybaha sibidhka, taas oo kordhisa viscosity muuqda ee koollada, iyo waxqabadka macroscopic waa in extrudability ee hoobiye daabacaadda 3D hoos u dhaco.

Xidhiidhka ka dhexeeya diiqada xiirid iyo heerka dhogorta ee slurry saafiga ah ee tijaabada rheological waa la duubay, iyo qaabka Bingham ayaa loo isticmaalay si loogu habeeyo natiijooyinka. Natiijooyinka waxaa lagu muujiyey Jaantuska 8 iyo Shaxda 3. Marka nuxurka HPMC uu ahaa 0.30%, heerka xiirid inta lagu jiro baaritaanka wuxuu ka weynaa 32.5 Marka viscosity of slurry uu dhaafo kala duwanaanta qalabka ee s-1, xogta u dhiganta dhibco lama ururin karo. Guud ahaan, aagga ay kuxiran yihiin qalloocyada kor u kacaya iyo kuwa dhacaya ee marxaladda xasilloon (10.0 ~ 50.0 s-1) ayaa loo adeegsadaa si loo garto thxotropy ee slurry [21, 33]. Thixotropy waxaa loola jeedaa hantida in slurry uu leeyahay dareere weyn oo hoos yimaada ficilka xoog-xiirid dibadda ah, oo ku soo laaban karo sidii hore ka dib markii ficilka xiirashada la joojiyo. thixotropy ku habboon ayaa aad muhiim ugu ah daabacaadda hoobiye. Waxaa laga arki karaa Jaantuska 8 in aagga thixotropic ee kooxda bannaan oo aan lahayn HPMC ay ahayd kaliya 116.55 Pa / s; ka dib markii lagu daray 0.10% ee HPMC, aagga thixotropic ee koollada saafiga ah ayaa si weyn u kordhay ilaa 1 800.38 Pa/s; Iyadoo korodhka , aagga thixotropic ee koollada ayaa hoos u dhacay, laakiin waxay weli ahayd 10 jeer ka sarreeya kooxda bannaan. Marka loo eego aragtida thixotropy, ku darista HPMC waxay si weyn u wanaajisay daabacaadda hoobiye.

Si uu hoobiyeku u ilaaliyo qaabkiisa ka dib marka uu soo baxo oo uu u adkeysto culeyska lakabka soo socda, hoobiye wuxuu u baahan yahay inuu yeesho cadaadis sare oo soo saarid ah. Waxaa laga arki karaa shaxda 3 in wax-soo-saarka diiqada τ0 ee slurry saafiga ah si weyn loo hagaajiyay ka dib marka HPMC lagu daro, waxayna la mid tahay HPMC. Waxa ku jira HPMC si togan ayaa xidhiidh ula leh; marka maaddada HPMC ay tahay 0.10%, 0.20%, iyo 0.30%, culayska wax-soo-saarka ee koollada saafiga ah wuxuu kordhiyaa 8.6, 23.7, iyo 31.8 jeer kooxda bannaan, siday u kala horreeyaan; viscosity balaastikada μ sidoo kale waxay kordhisaa kororka maadada HPMC. Daabacaadda 3D waxay u baahan tahay in viscosity caag ah ee hoobiye waa in uusan noqon mid aad u yar, haddii kale qallafsanaan ka dib extrusion noqon doonaa weyn; Isla mar ahaantaana, viscosity caag ah oo ku habboon waa in la ilaaliyaa si loo hubiyo joogteynta walxaha dibadda. Marka la soo koobo, marka laga eego aragtida rheology-ga, Isku-dhafka HPMC ayaa saameyn togan ku leh hagaajinta xajinta ee hoobiye daabacaadda 3D. Ka dib marka lagu daro HPMC, koollada saafiga ah ayaa wali waafaqaya qaabka rheological Bingham, iyo wanaaga ku habboon R2 kama hooseeyo 0.99.

1.3Saamaynta HPMC ee sifooyinka farsamada ee hoobiye daabacaadda 3D

28 d xoog cadaadis iyo xoog dabacsanaan ee hoobiye daabacaadda 3D. Kordhinta nuxurka HPMC, 28 d xoog cadaadis iyo dabacsanaan ee hoobiye daabacaadda 3D ayaa hoos u dhacay; Marka waxa ku jira HPMC ay gaadheen 0.30%, 28 d xoogga cufnaanta iyo awoodaha dabacsanaantu waa 30.3 iyo 7.3 MPa, siday u kala horreeyaan. Daraasaduhu waxay muujiyeen in HPMC ay leedahay saameyn gaar ah oo hawo-mareen ah, iyo haddii nuxurkiisu aad u sarreeyo, qulqulka gudaha ee hoobiye ayaa si weyn u kordhin doona; Caabbinta faafintu way korodhaa wayna adagtahay in la wada saaro. Sidaa darteed, kororka porosity-ku wuxuu noqon karaa sababta hoos u dhaca xoogga hoobiye daabacaadda 3D oo ay sababtay HPMC.

Habka wax-soo-saarka ee gaarka ah ee daabacaadda 3D waxay keenaysaa jiritaanka aagagga daciifka ah ee qaab-dhismeedka iyo sifooyinka farsamada ee u dhexeeya lakabyada ku xiga, iyo xoogga isku-xidhka ee u dhexeeya lakabyada ayaa saameyn weyn ku leh xoogga guud ee qaybta daabacan. Noocyada hoobiye ee daabacaadda 3D ee lagu qasay 0.20% HPMC M-H0.20 waa la gooyay, xoogga dammaanadda interlayer waxaa lagu tijaabiyay habka kala qaybinta interlayer. Xoogga dammaanadda dhex-dhexaadka ah ee saddexda qaybood ayaa ka sarreeyay 1.3 MPa; iyo markii tirada lakabyadu ay yaraayeen, xoogga dammaanadda interlayer ayaa xoogaa sare u kacay. Sababtu waxay noqon kartaa, dhinaca kale, culeyska lakabka sare wuxuu ka dhigayaa lakabyada hoose si aad u cufan; Dhanka kale, dusha sare ee hoobiye ayaa laga yaabaa in uu yeesho qoyaan badan marka la daabacayo lakabka hoose, halka qoyaanka dusha sare ee hoobiye uu hoos u dhaco sababtoo ah uumiga iyo fuuqbaxa marka la daabacayo lakabka sare, sidaas darteed isku-xidhka ka dhexeeya lakabyada hoose ayaa sii xoogaysanaya.

1.4Saamaynta HPMC ee Micromorphology ee Hoobiye Daabacaadda 3D

Sawirada SEM ee muunadaha M-H0 iyo M-H0.20 ee da'da 3d waxay muujinayaan in daloolada dusha sare ee muunadaha M-H0.20 ay si weyn u kordheen ka dib marka lagu daro 0.20% HPMC, cabbirka daloolka ayaa ka weyn kan kooxda bannaan. Tani dhinaca kale, waa sababta oo ah HPMC waxay leedahay saameyn hawo-mareen ah, taas oo soo bandhigaysa lebbiska iyo daloolada yaryar; Dhanka kale, waxaa laga yaabaa in ku darida HPMC ay kordhiso viscosity of slurry, taas oo kordhinaysa caabbinta dheecaanka hawada gudaha slurry. Korodhka ayaa laga yaabaa inuu yahay sababta ugu weyn ee hoos u dhaca sifooyinka farsamada ee hoobiye. Marka la soo koobo, si loo hubiyo awoodda hoobiye daabacaadda 3D, waxa ku jira HPMC waa in aanay noqon mid aad u weyn (≤ 0.20%).

Gabagabadii

(1) Hydroxypropyl methylcellulose HPMC waxay wanaajisaa daabacaadda hoobiye. Marka la kordhiyo waxa ku jira HPMC, extrudability ee hoobiye ayaa hoos u dhacaya laakiin weli waxa uu leeyahay extrudability wanaagsan, stackability waa la wanaajiyey, iyo daabacan waqtiga waa dheeraaday. Waxaa lagu xaqiijiyay daabacaadda in qallafsanaanta lakabka hoose ee hoobiye ay hoos u dhacdo ka dib marka lagu daro HPMC, iyo saamiga ugu hooseeya ee hoose waa 0.84 marka nuxurka HPMC uu yahay 0.20%.

(2) HPMC waxay wanaajisaa sifooyinka rheological ee hoobiye daabacaadda 3D. Marka la kordhiyo maaddada HPMC, viscosity-ka muuqda, buufiska dhalidda iyo viscosity caag ah ee kororka slurry; thixotropy marka hore way kordhisaa ka dibna hoos u dhacdaa, iyo daabacaadda ayaa la helaa. Hagaajinta. Marka loo eego aragtida rheology, ku darida HPMC waxay sidoo kale wanaajin kartaa daabacaadda hoobiye. Ka dib marka lagu daro HPMC, slurry-ku wuxuu weli waafaqsan yahay qaabka rheological Bingham, iyo wanaagga habboon ee R2≥0.99.

(3) Kadib marka lagu daro HPMC, qaab-dhismeedka yar-yar iyo daloolada walxaha ayaa kordha. Waxaa lagu talinayaa in maadada HPMC aysan dhaafin 0.20%, haddii kale waxay saameyn weyn ku yeelan doontaa sifooyinka farsamada ee hoobiye. Xoogga isku-xidhka ee u dhexeeya lakabyada kala duwan ee hoobiye daabacaadda 3D ayaa waxoogaa kala duwan, iyo tirada lakabyada Marka ay hooseeyso, xoogga dammaanadda ee u dhexeeya lakabyada hoobiye ayaa sarreeya.