Se utilizó una impresora de chorro de tinta para fabricar multicapas de alcohol polivinílico. Se formuló tinta a base de agua de alcohol polivinílico y se investigaron las propiedades físicas principales.
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Artículo de método
Multilingüe de alcohol polivinílico impreso con chorro de tinta
En este artículo
Resumen
Resumen
La impresión por inyección de tinta es un método moderno para el procesamiento de polímeros, y en este trabajo, demostramos que esta tecnología es capaz de producir estructuras de múltiples capas de alcohol polivinílico (PVOH). Se formuló una solución acuosa de alcohol polivinílico. Se investigaron las propiedades intrínsecas de la tinta, tales como la tensión superficial, la viscosidad, el pH y la estabilidad en el tiempo. La tinta basada en PVOH era una solución neutra (pH 6,7) con una tensión superficial de 39,3 mN / my una viscosidad de 7,5 cP. La tinta mostró comportamiento pseudoplástico (no-Newtonian shear thinning) a bajas tasas de cizallamiento, y en general, demostró una buena estabilidad en el tiempo. Se investigó la humectabilidad de la tinta sobre diferentes sustratos y se identificó el vidrio como el sustrato más adecuado en este caso particular. Se empleó una impresora de inyección de tinta 3D propietaria para fabricar estructuras multicapa de polímero. La morfología, el perfil superficial y la uniformidad del espesor de las multicapas impresas por chorro de tinta se evaluaron mediante microscopía óptica.
Introducción
El alcohol polivinílico es semicristalino, artificial, no tóxico, soluble en agua, insoluble en la mayoría de los disolventes orgánicos, biodegradable y biocompatible en tejidos humanos y tiene excelentes propiedades de barrera al gas 1 . Además, debido a sus muchas propiedades útiles, el PVOH es ampliamente utilizado en un gran número de aplicaciones. Hoy en día, PVOH se utiliza en: la fabricación de productos de limpieza y detergentes, la industria de envasado de alimentos, tratamiento de agua, textiles, agricultura y construcción (como aditivos) 1 . Sin embargo, el PVOH ha atraído recientemente una mayor atención par....
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Protocolo
1. Formulación de tinta
- Preparar la solución para IJP disolviendo alcohol polivinílico (8% en peso de PVOH en agua) en agua purificada calentada a 60 ° C.
- Añadir a la solución 10 g de mono-propilenglicol (MPG) (10% en peso de mono-propilenglicol en agua), como humectante.
NOTA: El papel del humectante es evitar bloqueos en el cabezal de impresión. - Agitar la solución durante varias horas para garantizar la homogeneidad y luego filtrar a través de un filtro de 5 μm para eliminar las partículas que podrían bloquear las boquillas.
- Evaluar visualmente la homogeneidad de la tinta, especialmente para cualquier incidencia de se....
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Resultados
Se investigaron las propiedades físicas de la tinta a base de agua PVOH, tales como la tensión superficial, el comportamiento viscoso / reológico, el pH, la humectación y la estabilidad en el tiempo. La viscosidad de la tinta utilizada en este trabajo fue de 7,5 cP, y la tensión superficial fue de 39,3 mN / m. Además, la tinta formulada era neutra (pH 7), con los resultados resumidos en la Tabla 1 .
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Discusión
En este trabajo, demostró con éxito la capacidad de la tecnología de impresión por chorro de tinta para depositar polímeros multicapa. Se investigó el comportamiento reológico, y los resultados experimentales demuestran que la tinta formulada presenta un comportamiento pseudoplástico de cizallamiento. Además, la tinta PVOH es una solución neutra (pH 7) y muestra buena estabilidad a lo largo del tiempo. En particular, se demostró con éxito que la tecnología IJP es capaz de producir estructuras multicapa de alcohol polivi.......
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Divulgaciones
Los autores no tienen nada que revelar.
Agradecimientos
Los autores desean agradecer a Innovate UK por financiar esta investigación bajo los proyectos DIRECT (33417-239227) y PCAP (27508-196153). Los autores también desean agradecer a PVOH Polymers Ltd., por proporcionar materiales y orientación profesional durante este trabajo, y Unilever, AkzoNobel y Carclo Technical Plastics, por su apoyo.
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Materiales
| Nombre | Empresa | Número de catálogo | Comentarios |
|---|---|---|---|
| Alcohol polivinílico | PVOH Polymers Ltd, Reino Unido | Poval 4-88 | |
| Mono-propilenglicol | Sigma Aldrich, Reino Unido | W29004 | |
| DV2T viscosímetro | Brookfield, Reino Unido | ||
| Tensiómetro óptico Theta | Biolin Scientific, Suecia | ||
| Medidor de pH HANNA | HANNA Instruments, Reino Unido | ||
| Inyección de tinta industrial XYPrint100Z | Industrial Inkjet Ltd, Reino Unido | ||
| ContourGT-K Microscopio óptico 3D | Bruker Corp, Estados Unidos |
Referencias
- Goodship, V., Jacobs, D. Polyvinyl Alcohol: Materials, Processing and Applications. Rapta Review Reports. 16, (2008).
- Marin, E., Rojas, J., Ciro, Y. A review of polyvinyl alcohol derivatives: Promising materials for pharmaceutical and biomedical applications. Afr J Pharm Pharmacol. 8 (24), 674-684 (2014).
- Baker, M. I., Walsh, S. P., Schwartz, Z., Boyan, B. D.
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Reimpresiones y permisos
