इंकजेट-मुद्रित पॉलीविनाल अल्कोहल मल्टीलेयर्स
Summary
एक इंकजेट प्रिंटर का इस्तेमाल पॉलिवाइनल अल्कोहल बहुपयोगी बनाने के लिए किया गया था। पोलिविनाल अल्कोहल का पानी आधारित स्याही तैयार किया गया था, और मुख्य भौतिक गुणों की जांच की गई।
Abstract
इंकजेट मुद्रण बहुलक प्रसंस्करण के लिए एक आधुनिक तरीका है, और इस काम में, हम यह दर्शाते हैं कि यह तकनीक पॉलीविनाल अल्कोहल (पीवीओएच) बहुपरत संरचनाओं का उत्पादन करने में सक्षम है। एक पॉलीविनाल शराब जलीय समाधान तैयार किया गया था। स्याही के आंतरिक गुण, जैसे सतह तनाव, चिपचिपापन, पीएच, और समय की स्थिरता, की जांच की गई। पीवीओएच-आधारित स्याही एक तटस्थ समाधान था (पीएच 6.7) जिसमें 39.3 एमएन / एम की सतह तनाव और 7.5 सीपी की चिपचिपाहट थी। स्याही कम कतरनी दर पर छद्मोपलास्टिक (गैर-न्यूटोनियन कतरनी पतलापन) व्यवहार को प्रदर्शित करती है, और कुल मिलाकर, यह अच्छा समय स्थिरता का प्रदर्शन करती है। विभिन्न सब्सट्रेट्स पर स्याही की कमजोरियों की जांच की गई और इस विशेष मामले में कांच की पहचान सबसे उपयुक्त सब्सट्रेट के रूप में की गई। बहुलक बहुपरत संरचनाओं के निर्माण के लिए एक मालिकाना 3 डी इंकजेट प्रिंटर का इस्तेमाल किया गया था। ऑप्टिकल माइक्रोस्कोपी के माध्यम से आकारिकी, सतह प्रोफ़ाइल, और इंकजेट मुद्रित बहुपरमाणकों की मोटाई एकरूपता का मूल्यांकन किया गया।
Introduction
पॉलीविनाल शराब अर्धक्रियात्मक, कृत्रिम, गैर विषैले, पानी में घुलनशील, सबसे कार्बनिक सॉल्वैंट्स में अघुलनशील, बायोडिग्रेडेबल और मानव ऊतकों में जैव-संगत है और उत्कृष्ट गैस-बाधा गुण 1 हैं । इसके अलावा, इसके कई उपयोगी गुणों के कारण, पीवीओएच व्यापक रूप से बड़ी संख्या में अनुप्रयोगों में उपयोग किया जाता है। आजकल, पीवीओएच का उपयोग किया जाता है: सफाई और डिटर्जेंट उत्पादों, खाद्य पैकेजिंग उद्योग, जल उपचार, कपड़ा, कृषि और निर्माण (एडिटिव्स के रूप में) 1 का निर्माण । हालांकि, पीवीओएच ने हाल ही में फार्मास्यूटिकल उपयोग 2 ( यानी, दवा वितरण) और चिकित्सा अनुप्रयोगों 3 , 4 ( जैसे, घाव ड्रेसिंग, मुलायम संपर्क लेंस, आंखों की बूँदें, और उपास्थि प्रतिस्थापन के लिए नरम प्रत्यारोपण) के लिए बढ़ी हुई ध्यान आकर्षित किया है। पीवीओएच फिल्मों का उत्पादन पिघला या समाधान के माध्यम से किया जाता है। पिगलो प्रसंस्करण कंपैट हैपीवीओएच के साथ ही कम हाइड्रोलिस स्तर या भारी प्लास्टिक के पीवीओएच इस प्रकार, इस मार्ग का उपयोग करते समय, कुछ गुणों को बलिदान किया जा सकता है 1 दूसरी ओर, पीवीओएच परत को ड्रॉ कास्टिंग 5 , स्पिन कोटिंग 6 या इलेक्ट्रोस्पिनिंग 7 द्वारा समाधान फॉर्म के माध्यम से जमा किया जा सकता है। हालांकि, इन विधियों में अवांछित सामग्री की बर्बादी के संदर्भ में कई सीमाएं हैं। उदाहरण के लिए, स्पिन कोटिंग के मामले में, यह बताया गया है कि सामग्री का 95% व्यर्थ है। इसके अतिरिक्त, ये विधियां डिजाइन / सुविधाओं (कोई पैटर्निंग क्षमता) की अवधि में काफी कठोर हैं और उच्च समग्र प्रसंस्करण लागत हैं पारंपरिक समाधान प्रसंस्करण की सीमा को दूर करने के लिए, हम यहां इंकजेट प्रिंटिंग प्रौद्योगिकी की क्षमता का पता लगाने के लिए पॉलीविनाल अल्कोहल (पीवीओएच) मल्टी लेयर संरचनाएं तैयार करने के लिए एक उपन्यास मंच प्रदान करते हैं, जो कि दोनों सामग्री और ऐपतर्क दृष्टिकोण
विनिर्माण क्षेत्र में हाल के घटनाक्रमों ने सस्ते, सरल, पर्यावरण-अनुकूल और ऊर्जा-बचत प्रक्रियाओं पर ध्यान केंद्रित किया है। इंकजेट प्रिंटिंग (आईजेपी) एक आधुनिक निर्माण प्रक्रिया है जो इस रूपरेखा के भीतर पूरी तरह फिट बैठती है। आईजेपी टेक्नोलॉजी का मुख्य लाभ सामग्री उपयोग की दक्षता, डिजिटल (मुखौटा मुक्त) और योजक पैटर्निंग, बड़े क्षेत्र की क्षमता, कठोर / लचीली सबस्ट्रेट्स के साथ संगतता और कम लागत है।
आईजेपी एक बयान है जो एक विलायक में फैली बहुलक सामग्री का उपयोग करता है। तिथि करने के लिए, कार्यात्मक बहुलक -9 , सिरेमिक -10 , प्रवाहकीय nanomaterial- 11 , 2D- 12 , जैविक रूप से, और औषधीय-आधारित 13 सामग्री सफलतापूर्वक जमा कर दी गई है। हाल ही में, यह बताया गया है कि आईजेपी इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के हिस्से के रूप में घटकों के बयान में शामिल था,जैसे ट्रांजिस्टर 14 , सेंसर 15 , सौर कोशिकाएं 16 , और स्मृति उपकरणों 17 , साथ ही साथ इलेक्ट्रॉनिक पैकेजिंग 18 में ।
स्याही, कारतूस, और सब्सट्रेट समान रूप से महत्वपूर्ण घटक हैं जो मुद्रण प्रक्रिया में कार्यरत हैं। सबसे पहले, स्याही की भौतिक गुणधर्म, जैसे कि सतह तनाव और रूहिक गुण ( यानी, कतरनी चिपचिपाहट), का मुद्रण योग्यता व्यवहार पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है। इसके अलावा, पीएच दोनों समाधानों ( जैसे, सुखाने, फोमिंग, और चिपचिपापन) पर और IJP प्रिंट कारतूस के जीवनकाल पर एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। दूसरा, कारतूस (पीज़ोइलेक्ट्रिक) के लिए, ड्राइविंग वोल्टेज तरंग वास्तव में ड्रॉप संरचना को परिभाषित करता है और दोनों दिशात्मकता और तरल जेट की एकरूपता है। अंत में, यह जरूरी है कि संकल्प और सटीकता के रूप में स्याही / सब्सट्रेट इंटरैक्शन बहुत अच्छी तरह से समझा गया हैमुद्रित ऑब्जेक्ट का इस इंटरफ़ेस पर दृढ़तापूर्वक निर्भर है सॉल्वेंट वाष्पीकरण, तरल से ठोस तक के चरण परिवर्तन और रासायनिक प्रतिक्रियाएं मुख्य प्रक्रियाएं हैं जो तरल पदार्थ ड्रॉप और सब्सट्रेट के बीच होती हैं। IJP में शामिल सभी पहलुओं, स्याही गुणों से ड्रॉप / सब्सट्रेट तंत्रों के लिए, हचिंग्स 1 9 और डर्बी 20 द्वारा समीक्षा पत्र में हाइलाइट किए गए हैं।
इस अध्ययन में, हम आईजीपी की क्षमताओं का पता लगाने के लिए पॉलीविनाल अल्कोहल बहु-स्तरीय निर्माण करते हैं। सबसे पहले, एक पीवीओएच पानी आधारित स्याही तैयार की गई, और मुख्य भौतिक गुण, जैसे कि rheological व्यवहार, सतह तनाव, और पीएच, की जांच की गई। इस काम में, एक piezoelectric इंकजेट प्रिंटर कार्यरत था, और उचित तरंग पैरामीटर तब पहचाने गए थे। पीवीओएच बहुपरिवार मुद्रित थे, और गुणवत्ता और सतह / मोटाई प्रोफाइल ऑप्टिकल माइक्रोस्कोपी द्वारा मूल्यांकन किया गया।
Protocol
Representative Results
Discussion
इस काम में, हमने पॉलिमर मल्टीलेयर जमा करने के लिए इंकजेट प्रिंटिंग तकनीक की सफलतापूर्वक प्रदर्शन की। रियोलॉजिकल व्यवहार की जांच की गई और प्रायोगिक परिणामों से पता चलता है कि तैयार की गई स्याह छद्मोपै…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
लेखकों को डायरेक्ट (33417-239227) और पीसीएपी (27508-196153) परियोजनाओं के तहत इस शोध को निधिकरण के लिए यूएनओवेट को स्वीकार करना चाहूंगा। लेखकों ने पीवीओएच पॉलीमर्स लिमिटेड को इस काम के दौरान सामग्रियों और व्यावसायिक मार्गदर्शन के लिए, और उनके समर्थन के लिए यूनिलीवर, एक्झोनोबेल और कार्क्लो तकनीकी प्लांट्स का शुक्रिया अदा करना चाहूंगा।
Materials
| Polyvinyl alcohol | PVOH Polymers Ltd, UK | Poval 4-88 | |
| Mono-propylene glycol | Sigma Aldrich, UK | W29004 | |
| DV2T viscometer | Brookfield, UK | ||
| Attension Theta Optical Tensiometer | Biolin Scientific, Sweden | ||
| HANNA pH meter | HANNA Instruments, UK | ||
| industrial Inkjet XYPrint100Z | Industrial Inkjet Ltd, UK | ||
| ContourGT-K 3D optical microscope | Bruker Corp, USA |
References
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