Ny fiantraikan'ny HPMC amin'ny fanontam-pirinty 3D

1.1Ny fiantraikan'ny HPMC amin'ny fanontam-pirinty amin'ny fanontam-pirinty 3D

1.1.1Ny fiantraikan'ny HPMC amin'ny extrudability amin'ny fanontam-pirinty 3D

Ny vondrona banga M-H0 tsy misy HPMC sy ny vondrona fitsapana miaraka amin'ny votoatin'ny HPMC 0,05%, 0,10%, 0,20%, ary 0,30% dia navela hijoro mandritra ny vanim-potoana samihafa, ary avy eo nosedraina ny fluidity.Hita fa ny fampidirana ny HPMC Izany dia hampihena be ny fluidity ny feta;rehefa mitombo tsikelikely ny votoatin'ny HPMC avy amin'ny 0% ka hatramin'ny 0,30%, ny fluidity voalohany amin'ny mortar dia mihena amin'ny 243 mm ka hatramin'ny 206, 191, 167, ary 160 mm, tsirairay avy.HPMC dia polymère molecular avo lenta.Afaka mifamatotra izy ireo mba hamorona rafitra tambajotra, ary ny firaisan'ny simenitra slurry dia azo ampitomboina amin'ny alàlan'ny singa manara-penitra toy ny Ca(OH) 2. Amin'ny lafiny macroskopika, dia mihatsara ny firindran'ny fako.Miaraka amin'ny fanitarana ny fotoana fijoroana dia mitombo ny haavon'ny hydration ny mortar.nitombo, ny fluidity very rehefa mandeha ny fotoana.Nihena haingana ny fluidity an'ny vondrona banga M-H0 tsy misy HPMC.Ao amin'ny vondrona andrana amin'ny 0.05%, 0.10%, 0.20% ary 0.30% HPMC, ny haavon'ny fihenan'ny fluidity dia nihena tamin'ny fotoana, ary ny fluidity ny mortar taorian'ny nijoroana nandritra ny 60 min dia 180, 177, 164, ary 155 mm, tsirairay avy. .Ny fluidité dia 87.3%, 92.7%, 98.2%, 96.8%.Ny fampidirana ny HPMC dia afaka manatsara ny fahaizan'ny fihazonana ny fluidity mortar, izay vokatry ny fampifangaroana ny HPMC sy ny molekiola rano;Amin'ny lafiny iray, ny HPMC dia afaka mamorona sarimihetsika mitovitovy amin'izany Manana rafitra tambajotra izy io ary mametaka ny simenitra, izay mampihena tsara ny fiovaovan'ny rano ao amin'ny laona ary manana fampisehoana fitehirizana rano.Tsara ny manamarika fa rehefa 0,20% ny votoatin'ny HPMC, dia mahatratra ny haavon'ny avo indrindra ny fahafahan'ny fitazonana ny fluidity.

Ny fluidity amin'ny fanontam-pirinty 3D mifangaro amin'ny habetsaky ny HPMC dia 160 ~ 206 mm.Noho ny samy hafa mpanonta masontsivana, ny soso-kevitra isan-karazany ny fluidity azon'ny mpikaroka samy hafa dia samy hafa, toy ny 150 ~ 190 mm, 160 ~ 170 mm.Avy amin'ny sary 3, dia azo jerena intuitively Hita fa ny fluidity ny 3D fanontam-pirinty mortar mifangaro amin'ny HPMC dia matetika ao anatin'ny soso-kevitra isan-karazany, indrindra fa ny HPMC afa-po dia 0.20%, ny fluidity ny fako ao anatin'ny 60 minitra dia ao anatin'ny. ny isan-karazany atolotra, izay manome fahafaham-po ny fluidity mety sy ny stackability.Noho izany, na dia mihena aza ny fluidity amin'ny fako amin'ny habetsahan'ny HPMC mety, izay mitarika ho amin'ny fihenan'ny extrudability, dia mbola manana extrudability tsara, izay ao anatin'ny faritra soso-kevitra.

1.1.2Ny fiantraikan'ny HPMC amin'ny fahatapahan'ny fanontam-pirinty 3D

Raha tsy mampiasa môdely, ny haben'ny tahan'ny fitazonana endrika eo ambanin'ny lanjan'ny tena dia miankina amin'ny adin-tsain'ny akora, izay mifandray amin'ny firaisankina anatiny eo amin'ny slurry sy ny fitambarana.Ny fitehirizana ny endrika fanontam-pirinty 3D misy votoaty HPMC samihafa dia omena.Ny tahan'ny fiovana miaraka amin'ny fotoana mijoro.Aorian'ny fampidirana HPMC, dia hatsaraina ny tahan'ny fitazonana ny endrika, indrindra amin'ny dingana voalohany ary mijanona mandritra ny 20 min.Na izany aza, miaraka amin'ny fanitarana ny fotoana mijoro, ny fiantraikan'ny fanatsarana ny HPMC amin'ny tahan'ny fitehirizana ny endrika dia mihamalemy tsikelikely, izay indrindra noho ny Nitombo be ny tahan'ny fihazonana.Aorian'ny fijoroana mandritra ny 60 min, 0,20% sy 0,30% HPMC ihany no afaka manatsara ny tahan'ny fitazonana endrika amin'ny laona.

Ny valim-panadinana fanoherana ny fidirana amin'ny fanontam-pirinty 3D miaraka amin'ny votoatin'ny HPMC samihafa dia aseho amin'ny sary 5. Hita amin'ny sary 5 fa ny fanoherana ny fidirana amin'ny ankapobeny dia mitombo miaraka amin'ny fanitarana ny fotoana mijoro, izay indrindra noho ny fikorianan'ny slurry mandritra ny dingan'ny hydration simenitra.Nivoatra tsikelikely ho mafy orina izy io;Tao anatin'ny 80 minitra voalohany, ny fampidirana ny HPMC dia nampitombo ny fanoherana ny fidirana, ary tamin'ny fitomboan'ny votoatin'ny HPMC dia nitombo ny fanoherana ny fidirana.Ny lehibe kokoa ny fanoherana ny fidirana, ny deformation ny fitaovana noho ny enta-mavesatra ampiharina Ny lehibe kokoa ny fanoherana ny HPMC dia, izay manondro fa ny HPMC dia afaka manatsara ny stackability tany am-boalohany ny 3D fanontam-pirinty.Satria ny fatorana hydroxyl sy etera amin'ny rojo polymère an'ny HPMC dia mora mitambatra amin'ny rano amin'ny alàlan'ny fatorana hidrôzenina, ka mahatonga ny fihenan'ny rano maimaim-poana sy ny fifandraisana misy eo amin'ny poti, mitombo ny herin'ny friction, ka lasa lehibe kokoa ny fanoherana ny fidirana voalohany.Rehefa avy nijoro nandritra ny 80 minitra, noho ny hydration ny simenitra, ny fidiran'ny fanoherana ny banga vondrona tsy misy HPMC nitombo haingana, raha ny fidiran'ny fanoherana ny vondrona fitsapana miaraka amin'ny HPMC Nitombo ny tahan'ny tsy niova be raha tsy tokony ho 160 min ny fijoroana.Araka ny voalazan'i Chen et al., izany dia satria ny HPMC dia mamorona sarimihetsika fiarovana manodidina ny poti-tsimenitra, izay mampitombo ny fotoana fametrahana;Pourchez et al.noheverina fa indrindra noho ny fibre Ny vokatra manimba ny etera tsotra (toy ny carboxylates) na ny vondrona methoxyl dia mety hanemotra ny hydration simenitra amin'ny fampiatoana ny fananganana Ca(OH)2.Tsara ny manamarika fa, mba hisorohana ny fivoaran'ny fanoherana ny fidirana amin'ny fiantraikan'ny etona ny rano eny ambonin'ny santionany, Ity fanandramana ity dia natao tao anatin'ny fepetra mitovy amin'ny hafanana sy ny hamandoana.Amin'ny ankapobeny, ny HPMC dia afaka manatsara amin'ny fomba mahomby ny stackability ny fanontam-pirinty 3D amin'ny dingana voalohany, manemotra ny coagulation, ary manalava ny fotoana azo pirinty amin'ny fanontam-pirinty 3D.

Fitambarana fanontam-pirinty 3D (lavany 200 mm × sakany 20 mm × hatevin'ny sosona 8 mm): Ny vondrona banga tsy misy HPMC dia simba tanteraka, nirodana ary nanana olana tamin'ny fandehanan-dra tamin'ny fanontana ny sosona fahafito;Ny mortar vondrona M-H0.20 dia manana stackability tsara.Taorian'ny fanontana sosona 13, ny sakan'ny sisiny ambony dia 16,58 mm, ny sakan'ny sisiny ambany dia 19,65 mm, ary ny tahan'ny ambony sy ambany (ny tahan'ny sakan'ny sisiny ambony amin'ny sakan'ny sisiny ambany) dia 0,84.Kely ny fivilian-damba.Noho izany, nohamarinina tamin'ny alalan'ny fanontana fa ny fampidirana ny HPMC dia afaka manatsara be ny fanontam-pirinty ny laona.Ny fluidity mortar dia manana extrudability tsara sy stackability amin'ny 160 ~ 170 mm;Ny tahan'ny fihazonana endrika dia latsaky ny 70% dia tena simba ary tsy mahafeno ny fepetra fanontana.

1.2Ny fiantraikan'ny HPMC amin'ny toetra rheolojika amin'ny fanontam-pirinty 3D

Ny viscosity miharihary amin'ny pulp madio eo ambanin'ny votoatin'ny HPMC samihafa dia omena: miaraka amin'ny fitomboan'ny taham-pandrefesana, dia mihena ny viscosity miharihary amin'ny pulp madio, ary ny trangan'ny fihenan'ny hety dia eo ambanin'ny votoatin'ny HPMC avo.Miharihary kokoa izany.Ny rojo molekiola HPMC dia mikorontana ary mampiseho viscosity ambony kokoa amin'ny tahan'ny hety ambany;fa amin'ny tahan'ny fanetezana avo, ny molekiolan'ny HPMC dia mihetsika mifanandrify sy milamina eo amin'ny lalan'ny fanetezana, ka mahatonga ny molekiola ho mora kokoa ny mitsambikina, ka ny latabatra Ny viscosity miharihary amin'ny slurry dia somary ambany.Raha mihoatra ny 5.0 s-1 ny taham-pandrefesana, ny viscosity hita miharihary amin'ny P-H0 ao amin'ny vondrona banga dia miorina ao anatin'ny 5 Pa s;raha mitombo ny viscosity miharihary amin'ny slurry rehefa ampiana HPMC, ary mifangaro amin'ny HPMC.Ny fanampin'ny HPMC dia mampitombo ny fifanolanana anatiny eo amin'ny poti-tsimenitra, izay mampitombo ny viscosity miharihary amin'ny pasteo, ary ny fahombiazan'ny macroscopic dia ny fihenan'ny extrudability amin'ny fanontam-pirinty 3D.

Ny fifandraisana misy eo amin'ny adin-tsaina sy ny taham-pahavitrihana amin'ny slurry madio amin'ny fitsapana rheolojika dia voarakitra, ary ny modely Bingham dia nampiasaina mba hifanaraka amin'ny valiny.Ny valiny dia aseho ao amin'ny Figure 8 sy Table 3. Rehefa 0.30% ny votoatin'ny HPMC, ny taham-pandrefesana nandritra ny fitsapana dia lehibe noho ny 32.5 Rehefa mihoatra ny haavon'ny fitaovana amin'ny s-1 ny viscosity ny slurry, ny angon-drakitra mifandraika amin'izany tsy azo angonina ny isa.Amin'ny ankapobeny, ny faritra voahodidin'ny fiolahana miakatra sy midina ao amin'ny sehatra stable (10.0 ~ 50.0 s-1) dia ampiasaina hamaritana ny thixotropy ny slurry [21, 33].Thixotropy dia manondro ny fananana fa ny slurry dia manana fluidity lehibe eo ambanin'ny hetsika avy amin'ny hery ivelany hanety, ary afaka hiverina amin'ny tany am-boalohany rehefa nofoanana ny hety.Ny thixotropy mifanaraka amin'izany dia tena zava-dehibe amin'ny fanontam-pirinty ny fako.Hita amin'ny sary 8 fa 116,55 Pa/s ihany ny faritra thixotropic amin'ny vondrona tsy misy HPMC;taorian'ny nampiana 0,10% ny HPMC, ny faritra thixotropic amin'ny paty harato dia nitombo be ho 1 800,38 Pa / s;Miaraka amin'ny fitomboan'ny , dia nihena ny faritra thixotropic amin'ny paty, saingy mbola avo 10 heny noho ny an'ny vondrona tsy misy.Avy amin'ny fomba fijerin'ny thixotropy, ny fampidirana ny HPMC dia nanatsara be ny fanontana ny laona.

Mba hitazonana ny bikany aorian'ny extrusion sy hanohitra ny enta-mavesatry ny sosona extruded manaraka dia mila manana adin-tsaina ambony kokoa ny fako.Hita avy amin'ny tabilao 3 fa mihatsara be ny adin'ny vokatra τ0 amin'ny slurry harato rehefa ampiana HPMC, ary mitovy amin'ny HPMC.Ny votoatin'ny HPMC dia mifamatotra tsara;rehefa 0,10%, 0,20%, ary 0,30% ny votoatin'ny HPMC, dia mitombo ho 8,6, 23,7, ary in-31,8 heny noho ny an'ny vondrona banga ny adin-tsain'ny fako harato;mitombo koa ny viscosity plastika μ miaraka amin'ny fitomboan'ny votoatin'ny HPMC.Ny fanontana 3D dia mitaky ny tsy tokony ho kely loatra ny viscosity plastika amin'ny fako, raha tsy izany dia ho lehibe ny deformation aorian'ny extrusion;miaraka amin'izay koa, tokony hotazonina ny viscosity plastika mety mba hiantohana ny tsy fitoviana amin'ny extrusion ara-nofo.Raha fintinina, avy amin'ny fomba fijery ny rheology, ny HPMC's Incorporation dia misy fiantraikany tsara amin'ny fanatsarana ny stackability ny 3D fanontam-pirinty.Aorian'ny fampidirana HPMC, ny pasteur madio dia mbola mifanaraka amin'ny modely rheolojika Bingham, ary ny hatsaran'ny R2 dia tsy ambany noho ny 0.99.

1.3Ny fiantraikan'ny HPMC amin'ny toetra mekanika amin'ny fanontam-pirinty 3D

28 d tanjaky ny compressive sy flexural tanjaky ny 3D fanontam-pirinty.Miaraka amin'ny fitomboan'ny votoatin'ny HPMC, dia nihena ny tanjaky ny compressive sy flexural 28d amin'ny fanontam-pirinty 3D;rehefa nahatratra 0.30% ny votoatin'ny HPMC, ny tanjaky ny compressive 28 d ary ny tanjaky ny flexural dia 30.3 sy 7.3 MPa.Ny fandinihana dia naneho fa ny HPMC dia manana fiantraikany amin'ny rivotra, ary raha avo loatra ny votoatiny, dia hitombo be ny porosity anatiny;Mitombo ny fanoherana ny diffusion ary sarotra ny manary ny rehetra.Noho izany, ny fitomboan'ny porosity dia mety ho anton'ny fihenan'ny tanjaky ny fanontam-pirinty 3D nateraky ny HPMC.

Ny fizotry ny famolavolana lamination tokana amin'ny fanontam-pirinty 3D dia mitarika amin'ny fisian'ny faritra malemy amin'ny rafitra sy ny fananana mekanika eo anelanelan'ny sosona mifanila, ary ny tanjaky ny fatorana eo amin'ny sosona dia misy fiantraikany lehibe amin'ny tanjaky ny singa vita pirinty.Ho an'ny santionany fanontam-pirinty 3D mifangaro amin'ny 0.20% HPMC M-H0.20 dia tapaka, ary ny tanjaky ny fifamatorana interlayer dia notsapaina tamin'ny fomba fisarahana interlayer.Ny tanjaky ny fifamatorana interlayer amin'ny ampahany telo dia ambony noho ny 1.3 MPa;ary rehefa ambany ny isan'ny sosona dia nitombo kely ny tanjaky ny fifamatorana interlayer.Ny antony dia mety ho, amin`ny lafiny iray, ny sinton`ny sosona ambony mahatonga ny ambany sosona mifamatotra kokoa;Amin'ny lafiny iray, ny etỳ ambonin'ny feta dia mety hanana hamandoana bebe kokoa rehefa manonta ny ambany sosona, raha ny ambonin'ny hamandoana ny feta dia nihena noho ny etona sy ny hydration rehefa manonta ny ambony sosona, ka Ny fatorana eo amin'ny ambany sosona dia matanjaka kokoa.

1.4Ny fiantraikan'ny HPMC amin'ny micromorphology of 3D Printing Mortar

Ny sarin'ny SEM amin'ny santionany M-H0 sy M-H0.20 amin'ny taona 3 dia mampiseho fa nitombo be ny pores ambonin'ny santionany M-H0.20 rehefa nampiana 0.20% HPMC, ary ny haben'ny pore dia lehibe kokoa noho ny an'ny ny vondrona banga.Izany Amin'ny lafiny iray, dia noho ny HPMC manana rivotra-entraining vokany, izay mampiditra fanamiana sy ny mason-koditra tsara;Amin'ny lafiny iray, mety ho ny fanampiana ny HPMC dia mampitombo ny viscosity ny slurry, ka mampitombo ny fivoahana fanoherana ny rivotra ao anatin'ny slurry.Ny fitomboana dia mety ho antony lehibe indrindra amin'ny fihenan'ny toetra mekanika amin'ny laona.Raha fintinina, mba hahazoana antoka ny tanjaky ny fanontam-pirinty 3D, ny votoatin'ny HPMC dia tsy tokony ho lehibe loatra (≤ 0.20%).

Raha fintinina

(1) Hydroxypropyl methylcellulose HPMC dia manatsara ny fanontana ny laona.Miaraka amin'ny fitomboan'ny votoatin'ny HPMC, mihena ny extrudability ny mortar nefa mbola manana extrudability tsara, mihatsara ny stackability, ary maharitra ny fotoana azo pirinty.Nohamarinina tamin'ny alalan'ny fanontam-pirinty fa ny deformation ny ambany sosona ny feta dia nihena rehefa avy nanampy HPMC, ary ny ambony-ambany tahan'ny dia 0,84 raha ny HPMC afa-po dia 0,20%.

(2) HPMC manatsara ny rheological toetra ny 3D fanontam-pirinty.Miaraka amin'ny fitomboan'ny votoatin'ny HPMC, ny viscosity miharihary, ny adin-tsaina ary ny viscosity plastika amin'ny fitomboan'ny slurry;Ny thixotropy aloha dia mitombo ary avy eo mihena, ary azo ny printability.Fanatsarana.Avy amin'ny fomba fijerin'ny rheology, ny fanampiana HPMC dia afaka manatsara ny fanontam-pirinty ihany koa.Rehefa avy nanampy HPMC, ny slurry mbola mifanaraka amin'ny Bingham rheological modely, ary ny hatsaran'ny R2≥0.99.

(3) Rehefa avy nanampy HPMC, ny microstructure sy ny pores ny fitaovana mitombo.Manoro hevitra fa ny votoatin'ny HPMC dia tsy tokony hihoatra ny 0,20%, raha tsy izany dia hisy fiantraikany lehibe amin'ny toetra mekanika amin'ny fako.Ny tanjaky ny fatorana eo amin'ny sosona samy hafa amin'ny fanontam-pirinty 3D dia hafa kely, ary ny isan'ny sosona Rehefa ambany dia ambony kokoa ny tanjaky ny fifamatorana eo amin'ny sosona.