1.1Enfliyans HPMC sou enprime mòtye enprime 3D
1.1.1Efè HPMC sou extrudability nan mòtye enprime 3D
Gwoup vid M-H0 san HPMC ak gwoup tès yo ak kontni HPMC nan 0.05%, 0.10%, 0.20%, ak 0.30% yo te pèmèt yo kanpe pou diferan peryòd tan, ak Lè sa a, likidite a te teste.Li ka wè ke enkòporasyon nan HPMC Li pral siyifikativman diminye likidite nan mòtye a;lè kontni HPMC piti piti ogmante soti nan 0% a 0.30%, likidite inisyal la nan mòtye a diminye soti nan 243 mm a 206, 191, 167, ak 160 mm, respektivman.HPMC se yon polymère segondè molekilè.Yo ka konplitché youn ak lòt pou fòme yon estrikti rezo, ak jwenti sispansyon an ka ogmante pa encapsulation konpozan tankou Ca(OH) 2. Macroscopically, limenm nan mòtye a amelyore.Avèk ekstansyon an nan tan an kanpe, degre nan idratasyon nan mòtye a ogmante.ogmante, likidite a pèdi sou tan.Fluidité gwoup vid M-H0 san HPMC diminye rapidman.Nan gwoup la eksperimantal ak 0.05%, 0.10%, 0.20% ak 0.30% HPMC, degre nan diminisyon nan likidite diminye ak tan, ak likidite nan mòtye apre kanpe pou 60 min te 180, 177, 164, ak 155 mm, respektivman .Fluidité a se 87.3%, 92.7%, 98.2%, 96.8%.Enkòporasyon nan HPMC ka siyifikativman amelyore kapasite nan retansyon nan likidite mòtye, ki se akòz konbinezon an nan HPMC ak molekil dlo;nan lòt men an, HPMC ka fòme yon fim menm jan an Li gen yon estrikti rezo ak vlope siman an, ki efektivman diminye volatilizasyon nan dlo nan mòtye a epi li gen yon sèten pèfòmans retansyon dlo.Li se vo anyen ke lè kontni an nan HPMC se 0.20%, kapasite nan retansyon nan likidite a mòtye rive nan nivo ki pi wo a.
Fluidité mòtye enprime 3D melanje ak diferan kantite HPMC se 160 ~ 206 mm.Akòz diferan paramèt enprimant yo, chenn yo rekòmande nan likidite jwenn pa chèchè diferan yo diferan, tankou 150 ~ 190 mm, 160 ~ 170 mm.Soti nan figi 3, li ka entwitif wè Li ka wè ke likidite nan mòtye a enprime 3D melanje ak HPMC se sitou nan seri a rekòmande, espesyalman lè kontni an HPMC se 0.20%, likidite a nan mòtye a nan 60 minit se nan ranje a rekòmande, ki satisfè likidite ki apwopriye a ak stackability.Se poutèt sa, byenke likidite nan mòtye a ak yon kantite apwopriye nan HPMC redwi, ki mennen nan yon diminisyon nan extrudability, li toujou gen bon extrudability, ki se nan seri a rekòmande.
1.1.2Efè HPMC sou stackability nan mòtye enprime 3D
Nan ka pa sèvi ak yon modèl, gwosè a nan pousantaj la retansyon fòm anba pwa pwòp tèt ou depann sou estrès la sede nan materyèl la, ki se ki gen rapò ak jwenti a entèn ant sispansyon an ak total la.Yo bay retansyon fòm nan mòtye enprime 3D ak diferan kontni HPMC.Pousantaj nan chanjman ak tan kanpe.Apre yo fin ajoute HPMC, pousantaj retansyon fòm nan mòtye amelyore, espesyalman nan etap inisyal la ak kanpe pou 20 min.Sepandan, ak ekstansyon an nan tan kanpe, efè a amelyorasyon nan HPMC sou pousantaj la retansyon fòm nan mòtye piti piti febli, ki te sitou akòz To a retansyon ogmante siyifikativman.Apre kanpe pou 60 min, sèlman 0.20% ak 0.30% HPMC ka amelyore pousantaj retansyon fòm nan mòtye.
Rezilta tès rezistans pénétration nan mòtye enprime 3D ak diferan kontni HPMC yo montre nan Figi 5. Li ka wè nan Figi 5 ke rezistans nan pénétration jeneralman ogmante ak ekstansyon tan an kanpe, ki se sitou akòz koule nan la. sispansyon pandan pwosesis idratasyon siman an.Li piti piti evolye nan yon solid rijid;nan premye 80 min yo, enkòporasyon HPMC ogmante rezistans nan pénétration, epi ak ogmantasyon nan kontni an nan HPMC, rezistans nan pénétration ogmante.Pi gwo rezistans nan pénétration, deformation nan materyèl la akòz chaj la aplike Pi gwo a rezistans nan HPMC se, ki endike ke HPMC ka amelyore stackability nan byen bonè nan mòtye enprime 3D.Depi lyezon idroksil ak etè sou chèn polymère HPMC yo fasil konbine avèk dlo atravè lyezon idwojèn, sa ki lakòz rediksyon gradyèl nan dlo gratis ak koneksyon ant patikil ogmante, fòs friksyon an ogmante, kidonk rezistans nan pénétration bonè vin pi gwo.Apre kanpe pou 80 minit, akòz hydrasyon siman an, rezistans pénétration nan gwoup vid san HPMC ogmante rapidman, pandan y ap rezistans pénétration gwoup tès la ak HPMC ogmante Pousantaj pa chanje anpil jiska apeprè 160 min kanpe.Dapre Chen et al., sa a se sitou paske HPMC fòme yon fim pwoteksyon alantou patikil yo siman, ki pwolonje tan an anviwònman;Pourchez et al.konjekti ke sa a se sitou akòz fib Pwodwi degradasyon etè senp (tankou carboxylates) oswa gwoup methoxyl ka retade idratasyon siman pa retade fòmasyon nan Ca(OH)2.Li se vo anyen ke, yo nan lòd yo anpeche devlopman nan rezistans pénétration yo te afekte pa evaporasyon nan dlo sou sifas echantiyon an, Eksperyans sa a te pote soti nan menm kondisyon tanperati ak imidite.An jeneral, HPMC ka efektivman amelyore stackability nan mòtye enprime 3D la nan premye etap la, retade koagulasyon an, ak pwolonje tan an enprime nan mòtye enprime 3D la.
3D enprime mòtye antite (longè 200 mm × lajè 20 mm × epesè kouch 8 mm): Gwoup la vid san HPMC te grav defòme, tonbe e li te gen pwoblèm senyen lè enprime setyèm kouch la;M-H0.20 gwoup mòtye a gen bon stackability.Apre enprime 13 kouch, lajè kwen an tèt la se 16.58 mm, lajè kwen anba a se 19.65 mm, ak rapò tèt-a-anba (rapò a nan lajè kwen an tèt ak lajè kwen anba a) se 0.84.Devyasyon dimansyon piti.Se poutèt sa, li te verifye pa enprime ke enkòporasyon an nan HPMC ka siyifikativman amelyore printability nan mòtye.Mòtye likidite gen bon extrudability ak stackability nan 160 ~ 170 mm;pousantaj retansyon fòm se mwens pase 70% se seryezman defòme epi yo pa ka satisfè kondisyon yo enprime.
1.2Enfliyans HPMC sou pwopriyete reolojik nan mòtye enprime 3D
Viskozite aparan nan kaka pi bon kalite anba diferan kontni HPMC yo bay: ak ogmantasyon nan pousantaj taye, viskozite a aparan nan kaka pi bon kalite diminye, ak fenomèn nan eklèsi taye se anba kontni HPMC segondè.Li pi evidan.Chèn molekilè HPMC dezòdone epi li montre pi wo viskozite nan vitès taye ki ba;men nan gwo vitès taye, molekil HPMC deplase nan paralèl ak lòd sou direksyon an taye, fè molekil yo pi fasil glise, kidonk tablo a Viskozite aparan nan sispansyon an relativman ba.Lè to a taye pi gran pase 5.0 s-1, viskozite aparan P-H0 nan gwoup vid la se fondamantalman ki estab nan 5 Pa s;pandan y ap viskozite aparan sispansyon an ogmante apre yo fin ajoute HPMC, epi li melanje ak HPMC.Anplis de sa nan HPMC ogmante friksyon entèn ant patikil yo siman, ki ogmante viskozite aparan nan keratin nan, ak pèfòmans nan makroskopik se ke extrudability nan mòtye a enprime 3D diminye.
Relasyon ki genyen ant estrès taye ak pousantaj taye nan sispansyon pi bon kalite nan tès reolojik la te anrejistre, epi yo te itilize modèl Bingham pou anfòm rezilta yo.Rezilta yo montre nan Figi 8 ak Tablo 3. Lè kontni HPMC te 0.30%, pousantaj taye pandan tès la te pi gran pase 32.5 Lè viskozite sispansyon an depase seri enstriman an nan s-1, done ki koresponn lan. pwen yo pa ka kolekte.Anjeneral, zòn ki fèmen nan koub k ap monte ak tonbe nan etap ki estab (10.0 ~ 50.0 s-1) yo itilize pou karakterize thixotropy sispansyon an [21, 33].Thixotropy refere a pwopriyete a ke sispansyon an gen gwo likidite anba aksyon an nan fòs ekstèn taye, epi li ka retounen nan eta orijinal li apre yo fin aksyon an taye taye anile.Tixotropi ki apwopriye trè enpòtan pou enprime mòtye a.Li ka wè nan Figi 8 ke zòn nan thixotropic nan gwoup la vid san HPMC te sèlman 116.55 Pa / s;apre yo fin ajoute 0.10% nan HPMC, zòn nan thixotropic nan keratin nan nèt ogmante siyifikativman a 1 800.38 Pa / s;Avèk ogmantasyon nan , zòn nan tixotropik nan keratin nan diminye, men li te toujou 10 fwa pi wo pase sa yo ki nan gwoup la vid.Soti nan pèspektiv thixotropy, enkòporasyon HPMC anpil amelyore enprime mòtye a.
Nan lòd pou mòtye a kenbe fòm li apre ekstrizyon ak kenbe tèt ak chay la nan kouch ki vin apre ekstrizyon an, mòtye a bezwen gen yon estrès sede pi wo.Li ka wè nan tablo 3 ke estrès sede τ0 nan sispansyon nèt la amelyore anpil apre yo fin ajoute HPMC, epi li sanble ak HPMC.Kontni HPMC gen yon relasyon pozitif;lè kontni HPMC se 0.10%, 0.20%, ak 0.30%, estrès sede a nan keratin nèt la ogmante a 8.6, 23.7, ak 31.8 fwa sa yo ki nan gwoup la vid, respektivman;Viskozite plastik la μ ogmante tou ak ogmantasyon nan kontni an nan HPMC.Enpresyon 3D mande pou viskozite plastik mòtye a pa ta dwe twò piti, otreman deformation apre ekstrizyon an pral gwo;an menm tan an, yo ta dwe kenbe yon viskozite plastik apwopriye asire konsistans nan extrusion materyèl.An rezime, nan pwen de vi reoloji, Enkòporasyon HPMC a gen yon efè pozitif sou amelyorasyon nan stackability nan mòtye enprime 3D.Apre enkòpore HPMC, keratin pi a toujou konfòme ak modèl reolojik Bingham, ak bonte nan anfòm R2 pa pi ba pase 0.99.
1.3Efè HPMC sou pwopriyete mekanik mòtye enprime 3D
28 d fòs konpresiv ak fòs flexural nan mòtye enprime 3D.Avèk ogmantasyon kontni HPMC, 28 d fòs konpresiv ak flexural nan mòtye enprime 3D diminye;lè kontni HPMC te rive nan 0.30%, 28 d fòs konpresiv ak fòs flexural yo se 30.3 ak 7.3 MPa, respektivman.Etid yo montre ke HPMC gen yon sèten efè lè-entraining, epi si kontni li yo twò wo, porosite entèn nan mòtye a ap ogmante anpil;Rezistans difizyon an ogmante epi li difisil pou egzeyate tout.Se poutèt sa, ogmantasyon nan porosite ka rezon ki fè yo diminisyon nan fòs nan mòtye enprime 3D ki te koze pa HPMC.
Pwosesis la inik laminasyon bòdi nan enprime 3D mennen nan egzistans lan nan zòn fèb nan estrikti ak pwopriyete mekanik ant kouch adjasan, ak fòs la lyezon ant kouch gen yon gwo enfliyans sou fòs la an jeneral nan eleman an enprime.Pou 3D enprime espesimèn mòtye melanje ak 0.20% HPMC M-H0.20 te koupe, ak fòs la kosyon entèrkalye te teste pa metòd la divize entèr.Fòs kosyon interlayer twa pati yo te pi wo pase 1.3 MPa;ak lè kantite kouch te ba, fòs kosyon entèrkolè a te yon ti kras pi wo.Rezon ki fè la ka ke, sou yon bò, gravite a nan kouch anwo a fè kouch ki pi ba yo pi peman lye;an lòt men an, sifas mòtye a ka gen plis imidite lè enprime kouch ki pi ba a, pandan y ap imidite sifas mòtye a redwi akòz evaporasyon ak hydrasyon lè enprime kouch anwo a, kidonk lyezon ant kouch anba yo pi fò.
1.4Efè HPMC sou mikromorfoloji mòtye enprime 3D
Imaj yo SEM nan espesimèn M-H0 ak M-H0.20 nan laj 3 d montre ke porositë sifas echantiyon M-H0.20 yo ogmante siyifikativman apre yo fin ajoute 0.20% HPMC, ak gwosè pò a pi gwo pase sa ki nan gwoup vid la.Sa a Sou yon bò, li se paske HPMC gen yon efè lè-entraining, ki entwodui inifòm ak amann porositë;an lòt men an, li ka ke adisyon a nan HPMC ogmante viskozite nan sispansyon an, kidonk ogmante rezistans nan egzeyat nan lè a andedan sispansyon an.Ogmantasyon an ka rezon prensipal pou diminisyon nan pwopriyete mekanik mòtye a.Pou rezime, yo nan lòd yo asire fòs nan mòtye a enprime 3D, kontni an nan HPMC pa ta dwe twò gwo (≤ 0.20%).
An konklizyon
(1) Hydroxypropyl methylcellulose HPMC amelyore enprime mòtye a.Avèk ogmantasyon nan kontni an nan HPMC, extrudability nan mòtye a diminye, men li toujou gen bon extrudability, stackability la amelyore, ak enprime tan an pwolonje.Li te verifye pa enprime ke deformation nan kouch anba a nan mòtye a redwi apre yo fin ajoute HPMC, ak rapò an tèt-anba se 0.84 lè kontni an HPMC se 0.20%.
(2) HPMC amelyore pwopriyete reolojik mòtye enprime 3D.Avèk ogmantasyon kontni HPMC, viskozite aparan, estrès sede ak viskozite plastik ogmante sispansyon an;thixotropy premye ogmante ak Lè sa a, diminye, epi yo jwenn printability a.Amelyorasyon.Soti nan pèspektiv nan reoloji, ajoute HPMC kapab tou amelyore printability nan mòtye a.Apre ajoute HPMC, sispansyon an toujou konfòme ak modèl reolojik Bingham, ak bonte anfòm R2≥0.99.
(3) Apre yo fin ajoute HPMC, mikrostruktur ak porositë materyèl la ogmante.Li rekòmande ke kontni an nan HPMC pa ta dwe depase 0.20%, otreman li pral gen yon gwo enpak sou pwopriyete yo mekanik nan mòtye a.Fòs lyezon ant diferan kouch mòtye enprime 3D a se yon ti kras diferan, ak kantite kouch Lè li pi ba, fòs lyezon ant kouch mòtye a pi wo.
Tan pòs: 27-Sep 2022