Quantifizierung der Injekbarkeit durch mechanische Prüfung

Durch die Messung der Kraft können wir feststellen, ob ein Material injizierbar ist und wie sich die Nadel- und Spritzengröße verändert oder ob die Formulierungsverarbeitung und Die Chemie die Injektion beeinflussen können. Diese Technik ist schnell und einfach. Kann mit einer Vielzahl von Nadel- und Spritzengeometrien verwendet werden und erfordert wenig Datenverarbeitung, um die wichtigsten Kraftwerte zu erhalten.

Diese Methode ist besonders für injizierbare Biomaterialien wie Hydrogele und Zemente, die nachhaltige Arzneimittelabgabe und Gewebetechnik anwendungen geeignet. Um den mechanischen Prüfer einzurichten, befestigen Sie flach verdichtungsprüfgeräte am mechanischen Tester und statten den Tester manuell mit der Wägezelle mit der maximalen Last von 200 Newton aus. Verwenden Sie die manuellen Steuertasten, um die Kochbananen zu trennen, um etwa 30 Zentimeter Platz für Nadel, Spritze und Kolben zu schaffen.

Um ein Testprotokoll zu erstellen, öffnen Sie den Testassistenten in der Gerätesoftware, und legen Sie den Testtyp auf uniaxiale Komprimierung fest. Legen Sie den Wert für die gemessene Kraftvorspannung fest, bei dem die Prüfung beginnt, und passen Sie die Geschwindigkeit auf fünf Millimeter pro Minute an, um die Geschwindigkeit festzulegen, mit der sich der Querkopf nach unten bewegt, bis er auf die Vorspannung trifft. Legen Sie die Belastung auf Verschiebungssteuerung fest, und wählen Sie eine entsprechende Prüfgeschwindigkeit aus.

Legen Sie dann eine obere Kraftgrenze fest, an der der Test beendet werden soll. Um das Spannsystem einzurichten, befestigen Sie zwei Klemmsätze mit Griffen, die groß genug sind, um die ausgewählte Spritze sicher an zwei Ständern zu befestigen. Legen Sie die Griffe zwischen dem Querkopf und der Grundplatte mit genügend Platz unter den Griffen für die Spritze und Nadel und richten Sie die Griffinnen mit der Mitte des Kreuzkopfes aus.

Verwenden Sie eine leere Spritze, um bei der Ausrichtung zu helfen. Prüfen Sie dann, ob die Klemmen fest gesichert sind, so dass es keine Bewegung in den Klemmen gibt, wenn eine Abwärtskraft angewendet wird, und legen Sie eine Schale auf die Bodenplatte, um das extrudierte Material zu sammeln. Um ein Injizierbarkeitsexperiment durchzuführen, legen Sie die Spritze in die Klemmgriffe ein und schließen Sie die Griffe, sodass die Spritze an Ort und Stelle gehalten wird, sich aber widerstandslos mit spritze und kolbensrecht zum Kreuzkopf bewegen kann.

Verwenden Sie die Tasten, um die obere Platte knapp über dem Kolben zu senken und klicken Sie auf Null Kraft auf Null die gemessene Kraft. Klicken Sie dann auf Ausführen, um das Testprotokoll auszuführen. Heben Sie am Ende der Prüfung die Platten auf eine ausreichende Höhe an, so dass die Spritze entfernt werden kann, und wiederholen Sie den Test mit der nächsten Probe.

Speichern Sie die Daten nach jeder Prüfung in einem Format, sodass eine Tabelle mit Kraft- und Verschiebungswerten generiert werden kann, und zeichnen Sie die Ergebnisse jeder Prüfung mit der Verschiebung auf der X-Achse und der Kraft auf der Y-Achse auf. Wenn alle Versuche geplant wurden, bestimmen Sie die maximalen und Plateaukräfte aus jedem Diagramm. Eine typische Kraftverschiebungskurve besteht aus drei Abschnitten.

Ein anfänglicher Gradient, da der Kolben die Reibung aus dem Lauf überwindet und das Material ein Kraftmaximum beschleunigt hat. Und das Plateau als Material wird in einem stabilen Zustand extrudiert. Bei viskosen Proben, die durch eine engere Öffnung gehen, ist die Kraft, die erforderlich ist, um die Probe mit konstanter Geschwindigkeit zu injizieren, größer als die Kraft, die erforderlich ist, um die Reibung im Lauf zu überwinden und das Material zu beschleunigen.

Daher wird kein deutlicher Höhepunkt beobachtet. Bei hochviskosen Proben oder sehr schmalen Nadeln kann die Kraft, die zum Extrudieren des Materials erforderlich ist, so groß sein, dass die Spritze einknickt und versagt. Oft mit sehr wenig Extrusion des Materials.

Wenn das injizierte Material Partikel enthält oder zu setzen beginnt, kann es zu Filterpressen oder Masseneinstellungen kommen, die zu einer unvollständigen Injektion führen. Es ist wichtig, dass die Klumpen fest gesichert sind, so dass die Spritze eng sitzt, zentriert ist und senkrecht zum Querkopf ist. Eine Korrelation kann verwendet werden, um die gemessene Kraft der Leichtigkeit der Injektion zu in Beziehung zu setzen.

Alternativ kann Rheologie verwendet werden, um zu verstehen, wie sich der Injektionsprozess auf das Material auswirkt.