Name: Multistrati in polistirene stampato a getto dinchiostro (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-05-11T13:00:00.000+00:00
Duration: 5 min 11 s
Description: Scopri la stampa inkjet di multistrati in polivinilalcol per la scienza dei materiali. Questo metodo efficiente permette di creare strutture 3D complesse con basso costo e alta versatilità applicativa.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Gli autori vorrebbero riconoscere Innovate UK per finanziare questa ricerca in base ai progetti DIRECT (33417-239227) e PCAP (27508-196153). Gli autori ringraziano anche PVOH Polymers Ltd. per fornire materiali e orientamenti professionali durante questo lavoro, e per il loro sostegno a Unilever, AkzoNobel e Carclo Technical Plastics.

1. Formulazione dell&#39;inchiostro <ol><li> Preparare la soluzione per IJP sciogliendo l&#39;alcool polivinilico (8% PVOH in acqua) in acqua purificata riscaldata a 60 ° C. </li><li> Aggiungere 10 g di mono-propilenglicole (MPG) (10% in peso di mono-propilenglicole in acqua), come umettante, alla soluzione. NOTA: Il ruolo dell&#39;umettantante è quello di prevenire blocchi nella testina di stampa. </li><li> Mescolare la soluzione per diverse ore per garantire l&#39;omogeneità e quindi filtrare attraverso un filtro da 5 μm per rimuovere eventuali particolati che potrebbero bloccare gli ugelli. </li><li> Valutare visivamente l&#39;inchiostro per l&#39;omogeneità, in particolare per qualsiasi incidenza della sedimentazione. Se si osserva la sedimentazione, quindi mescolare / ultra-sonicare la soluzione per un lungo periodo (giorni) o formulare una nuova soluzione a base acquosa con una PVOH a basso peso molecolare. NOTA: Conservare tutti i liquidi in bicchieri chiusi a temperatura ambiente. </li></ol> 2. Caratterizzazione dell&#39;inchiostro <ol><li> Eseguire tutto il carattere dell&#39;inchiostroIn ambiente ambiente pulito a temperatura ambiente. </li><li> Misurare la viscosità della soluzione usando un viscosimetro. NOTA: Questo test è necessario per garantire che l&#39;inchiostro formulato sia compatibile con l&#39;hardware IJP. Il processo di stampa a getto d&#39;inchiostro richiede una soluzione a bassa viscosità di 4-20 cP. Misurare la viscosità dell&#39;inchiostro in funzione della velocità di taglio usando un viscosimetro rotativo. </li><li> Testare la tensione superficiale dell&#39;inchiostro a temperatura ambiente usando il metodo della goccia pendente. Utilizzare uno strumento di misura appropriato, ad esempio un tensiometro. Utilizzare il protocollo del produttore. NOTA: Una soluzione tipica per la stampa a getto d&#39;inchiostro ha una tensione superficiale di 30-40 mN / m. </li><li> Testare il pH utilizzando un misuratore pH. Utilizzare il protocollo del produttore. NOTA: il pH è un parametro essenziale in inchiostri a base acqua, in quanto fornisce informazioni essenziali sia sulle proprietà che sulla stabilità delle soluzioni formulate. Una soluzione neutra di pH 7 garantisce una stabilità pRocess e una buona durata della testina di stampa. </li><li> Valutare la bagnabilità dell&#39;inchiostro su diversi substrati misurando l&#39;angolo di contatto attraverso un esperimento di goccia sessile. Utilizzare un tensiometro per misurare l&#39;energia superficiale dei possibili substrati ( ad es. Vetro, plastica e carta). Misurare l&#39;energia di superficie utilizzando il protocollo fornito dal produttore del tensiometro. NOTA: L&#39;interazione tra la goccia e il substrato ha un forte impatto sulla qualità di stampa. Per garantire una buona adesione dell&#39;inchiostro al supporto, l&#39;energia superficiale del substrato dovrebbe superare la tensione superficiale dell&#39;inchiostro di 10-15 mN / m. </li></ol> 3. Stampa a getto d&#39;inchiostro NOTA: Tutte le deposizioni di stampa a getto d&#39;inchiostro sono state eseguite a temperatura ambiente. I multilayer PVOH sono stati depositati utilizzando una macchina di stampa a getto d&#39;inchiostro ibrido piezoelettrico. È stata utilizzata una testina di stampa con 512 ugelli (256 x 2 righe), un diametro dell&#39;ugello da 30 μm e una dimensione di goccia di 42 pllD in questo lavoro. <ol><li> Prima della stampa, pulire accuratamente i substrati di vetro con acetone / metanolo / isopropanolo e acqua di Di. Asciugare i substrati con una pistola N 2 . </li><li> Caricare il substrato sul letto di stampa e fissarlo saldamente. </li><li> Preparare la cartuccia sciacquando l&#39;inchiostro attraverso la testina di stampa. Rimuovere qualsiasi soluzione di aria o di pulizia dal serbatoio e dagli ugelli. </li><li> Inserito la cartuccia nella stampante. Collegare la testina di stampa al gestore di stampa globale dei sistemi a getto d&#39;inchiostro (GIS) tramite la scheda di personalità della testa. </li><li> Caricare la soluzione nella siringa da 150 ml situata sopra la cartuccia e sigillare la siringa con un tappo a tenuta stagna. </li><li> Spurgare l&#39;inchiostro attraverso l&#39;ugello premendo il pulsante di spurgo. NOTA: la distanza del supporto dell&#39;ugello ha una forte influenza sulla traiettoria del getto e quindi sulla qualità del modello stampato. Pertanto, regolare la distanza del supporto dell&#39;ugello utilizzando il software della stampante per ridurre la diffusione del getto. </li><li> ImpostatoLa forma d&#39;onda e i parametri di stampa utilizzando il software di stampa GIS e la Tabella 2 . NOTA: L&#39;interfaccia software GIS consente di controllare sia l&#39;ampiezza di dissipazione e di rilascio e la larghezza. </li><li> Caricare il file immagine desiderato per la stampa utilizzando il software di gestione stampa GIS. </li><li> Avviare il processo digitale e stampare il modello di immagine sul supporto. </li></ol> 4. Analisi del modello stampato <ol><li> Indagare la qualità dei modelli stampati utilizzando un microscopio ottico. Verificare la presenza di difetti nelle funzioni stampate e valutare il miglioramento della qualità quando sono stati stampati più strati. </li><li> Valutare la topologia di superficie e il profilo di spessore dei multistrati stampati a getto d&#39;inchiostro utilizzando un profilometro a superficie 3D non a contatto (basato su interferometria a luce bianca) tramite un microscopio ottico 3D. NOTA: Ulteriori dettagli sulle misurazioni e sugli strumenti utilizzati per formulare / stampare e caratterizzareI modelli stampati sono presentati nel riferimento 21 . </li></ol>

<ol><li>Goodship, V., Jacobs, D. <a target="_blank" href="https://www.amazon.com/Polyvinyl-Alcohol-Materials-Processing-Applications/dp/184735095X">Polyvinyl Alcohol: Materials, Processing and Applications.</a> Rapta Review Reports. 16, (2008).</li>
<li>Marin, E., Rojas, J., Ciro, Y. <a target="_blank" href="http://www.academicjournals.org/article/article1404813310_Marin%20et%20al.pdf">A review of polyvinyl alcohol derivatives: Promising materials for pharmaceutical and biomedical applications.</a> Afr J Pharm Pharmacol. 8 (24), 674-684 (2014).</li>
<li>Baker, M. I., Walsh, S. P., Schwartz, Z., Boyan, B. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+review+of+polyvinyl+alcohol+and+its+uses+in+cartilage+and+orthopedic+applications%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Biomed.+Mater.+Res.+Part+B+Appl.+Biomater%22%5BJournal%5D)">A review of polyvinyl alcohol and its uses in cartilage and orthopedic applications.</a> J. Biomed. Mater. Res. Part B Appl. Biomater. 100 (5), 1451-1457 (2012).</li>
<li>Gaaz, T. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Properties+and+Applications+of+Polyvinyl+Alcohol%2C+Halloysite+Nanotubes+and+Their+Nanocomposites%5BTitle%5D)+AND+%22Molecules%22%5BJournal%5D)">Properties and Applications of Polyvinyl Alcohol, Halloysite Nanotubes and Their Nanocomposites.</a> Molecules. 20, 22833-22847 (2015).</li>
<li>Birck, C., Degoutin, S., Tabary, N., Miri, V., Bacquet, M. <a target="_blank" href="http://r.search.yahoo.com/_ylt=A0LEV71kVIJYrXQAeWInnIlQ;_ylu=X3oDMTEybm9sYXBnBGNvbG8DYmYxBHBvcwMxBHZ0aWQDQjI2MTdfMQRzZWMDc3I-/RV=2/RE=1484965093/RO=10/RU=http%3a%2f%2fwww.expresspolymlett.com%2fletolt.php%3ffile%3dEPL-0005471%26mi%3dcd/RK=0/RS=774WnnLcS9GUDshgG2v2WX_aow4-">New crosslinked cast films based on poly(vinyl alcohol): Preparation and physico-chemical properties.</a> eXPRESS Poly Lett. 8 (12), 941-952 (2014).</li>
<li>Kitsara, M., et al. <a target="_blank" href="http://link.springer.com/article/10.1007/s10404-013-1266-x">Spin coating of hydrophilic polymeric films for enhanced centrifugal flow control by serial siphoning.</a> Microfluid Nanofluid. 16, 691(2014).</li>
<li>Supaphol, P., Chuangchote, S. <a target="_blank" href="http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/app.27664/full">On the electrospinning of poly(vinyl alcohol) nanofiber mats: A revisit.</a> J. Appl. Polym. Sci. 108 (2), 969-978 (2008).</li>
<li>Micro Magazine. , Available from: 
 <a target="_blank" href="http://micromagazine.fabtech.org/archive/05/04/pham.html">http://micromagazine.fabtech.org/archive/05/04/pham.html</a> (2016).</li>
<li>Hoath, S. D., et al. Links between Ink rheology, drop-on-demand jet formation, and printability. J Imaging Sci Technol. 53 (4), 1-8 (2009).</li>
<li>Pan, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0272884215012407">Recent development on preparation of ceramic inks in ink-jet printing.</a> Ceram Int. 41, 12515-12528 (2015).</li>
<li>Kamyshny, A., Magdassi, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Conductive+nanomaterials+for+printed+electronics%5BTitle%5D)+AND+%22Small%22%5BJournal%5D)">Conductive nanomaterials for printed electronics.</a> Small. 10 (17), 3515-3535 (2014).</li>
<li>Li, J., Lemme, M. C., Östling, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Inkjet+Printing+of+2D+Layered+Materials%5BTitle%5D)+AND+%22ChemPhysChem%22%5BJournal%5D)">Inkjet Printing of 2D Layered Materials.</a> ChemPhysChem. 15, 3427-3434 (2014).</li>
<li>Choi, H. W., Zhou, T., Singh, M., Jabbour, G. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Recent+developments+and+directions+in+printed+nanomaterials%5BTitle%5D)+AND+%22Nanoscale%22%5BJournal%5D)">Recent developments and directions in printed nanomaterials.</a> Nanoscale. 7, 3338-3355 (2015).</li>
<li>Basirico, L., Cosseddu, P., Fraboni, B., Bonfiglio, A. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0040609011010297">Inkjet printing of transparent, flexible, organic transistors.</a> Thin Solid Films. 520 (4), 1291-1294 (2011).</li>
<li>Komuro, N., Takaki, S., Suzuki, K., Citterio, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Inkjet+printed+%28bio%29chemical+sensing+devices%5BTitle%5D)+AND+%22Anal.Bioanal.Chem%22%5BJournal%5D)">Inkjet printed (bio)chemical sensing devices.</a> Anal.Bioanal.Chem. 405 (17), 5785-5805 (2013).</li>
<li>Cherrington, R., Wood, B. M., Salaoru, I., Goodship, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Digital+printing+of+titanium+dioxide+for+dye+sensitized+solar+cells%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Vis.+Exp%22%5BJournal%5D)">Digital printing of titanium dioxide for dye sensitized solar cells.</a> J. Vis. Exp. , (2016).</li>
<li>Nelo, M., et al. <a target="_blank" href="http://iopscience.iop.org/article/10.7567/JJAP.52.05DB21/meta">Inkjet-printed memristor: Printing process development.</a> Jpn. J. Appl. Phys. 52, 1-6 (2013).</li>
<li>Jacot-Descombes, L., Gullo, R. M., Mastrangeli, M., Cadarso, V. J., Brugger, J. <a target="_blank" href="http://ieeexplore.ieee.org/Xplore/login.jsp?url=http%3A%2F%2Fieeexplore.ieee.org%2Fiel7%2F11102%2F6651440%2F06651462.pdf&authDecision=-203">Inkjet-printed SU-8 Hemispherical Microcapsules and Silicon chip Embedding.</a> IET Micro & Nano Letters. 8 (10), 633-636 (2013).</li>
<li>Martin, G. D., Hoath, S. D., Hutchings, I. M. <a target="_blank" href="http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1742-6596/105/1/012001/meta">Inkjet printing - the physics of manipulating liquid jets and drops.</a> J Phys Conf Series. 105, 012001(2008).</li>
<li>Derby, B. <a target="_blank" href="http://www.annualreviews.org/doi/abs/10.1146/annurev-matsci-070909-104502">Inkjet printing of functional and structural materials: Fluid properties requirements, feature stability and resolution.</a> Annu. Rev. Mater. Res. 40, 395-414 (2010).</li>
<li>Salaoru, I., Zhou, Z., Morris, P., Gibbons, G. J. <a target="_blank" href="http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/app.43572/full">Inkjet printing of polyvinyl alcohol multilayers for additive manufacturing applications.</a> J. Appl. Polym. Sci. 133, 43572(2016).</li>
<li>Pillar Tech. , Available from: 
 <a target="_blank" href="http://www.pillartech.com/Surface-Treatment/Technical-Info/Useful-Information/Surface-Tension-Phenomenon">http://www.pillartech.com/Surface-Treatment/Technical-Info/Useful-Information/Surface-Tension-Phenomenon</a> (2016).</li>
<li>Deegan, R. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.nature.com/nature/journal/v389/n6653/abs/389827a0.html">Capillary flow as the cause of the ring stains from dried liquid drops.</a> Nature. 389, 827-829 (1997).</li>
<li>Yunker, P. J., Still, T., Lohr, M. A., Yodh, A. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Suppression+of+the+coffee-ring+effect+by+shape-dependent+capillary+interactions%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Suppression of the coffee-ring effect by shape-dependent capillary interactions.</a> Nature. 476, 308-311 (2011).</li>
<li>Famili, A., Palkar, S. A., Baldy, W. J. <a target="_blank" href="http://aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/1.3543758?journalCode=phf">First drop dissimilarity in drop-on-demand inkjet devices.</a> Phys Fluids. 23, 1-6 (2011).</li>
<li>Park, J., et al. <a target="_blank" href="http://link.springer.com/article/10.1007/s00339-014-8650-6">Prediction of drop-on-demand (DOD) pattern size in pulse voltage-applied electrohydrodynamic (EHD) jet printing of Ag colloid ink.</a> Appl. Phys. A. 117, 2225(2014).</li>
</ol>

Gli autori non hanno niente da rivelare.

In questo lavoro abbiamo dimostrato con successo la capacità della tecnologia di stampa a getto d&#39;inchiostro di depositare i multistrati di polimeri. Il comportamento reologico è stato studiato e i risultati sperimentali dimostrano che l&#39;inchiostro formulato presenta un comportamento pseudo-plastico di taglio del taglio. Inoltre, l&#39;inchiostro PVOH è una soluzione neutra (pH 7) e mostra una buona stabilità nel tempo. In particolare, è stato dimostrato con successo che la tecnologia IJP è in grado di produrre ...

L&#39;alcool polivinilico è semicristallino, artificiale, non tossico, solubile in acqua, insolubile nella maggior parte dei solventi organici, biodegradabile e biocompatibile nei tessuti umani e ha eccellenti proprietà del gas-barriera 1 . Inoltre, grazie alle sue molteplici proprietà utili, PVOH è ampiamente utilizzato in un gran numero di applicazioni. Oggi PVOH è utilizzato in: la fabbricazione di prodotti per la pulizia e detergenti, l&#39;industria dell&#39;imballaggio alimentare, il trattamento dell&#39;acqua, il tessile, l&#39;agricoltura e la costruzione (come additivi) 1 . Tuttavia, PVOH ha recentemente attirato una maggiore attenzione per gli usi farmaceutici 2 ( cioè la consegna di farmaci) e nelle applicazioni mediche 3 , 4 ( ad es., Salviettine , lenti a contatto morbide, gocce oculari e morbidi impianti per la sostituzione della cartilagine). I film PVOH vengono prodotti sia attraverso una forma di fusione o di soluzione. L&#39;elaborazione della fusione è compatSolo con PVOH con bassi livelli di idrolisi o PVOH fortemente plastificati. Così, quando si utilizza questo percorso, alcune proprietà possono essere sacrificate 1 . D&#39;altra parte, uno strato di PVOH può essere depositato attraverso la forma di soluzione mediante colata a goccia 5 , spin coating 6 o elettrospinning 7 . Tuttavia, questi metodi hanno una serie di limitazioni in termini di spreco di materiale indesiderato. Ad esempio, nel caso del rivestimento a spin, è stato riportato che il 95% del materiale viene sprecato. Inoltre, questi metodi sono piuttosto rigidi in termini di design / caratteristiche (nessuna capacità di patterning) e hanno elevati costi di elaborazione complessivi. Al fine di superare la limitazione dell&#39;elaborazione della soluzione convenzionale, esploriamo il potenziale della tecnologia di stampa a getto d&#39;inchiostro per fornire una nuova piattaforma per produrre strutture multistrato di alcool polivinilico (PVOH) che hanno un forte impatto sul materiale e sull&#39;applicazioneProspettive di licazione. I recenti sviluppi nel settore manifatturiero si sono concentrati su processi economici, economici, ecologici e risparmio energetico. La stampa a getto d&#39;inchiostro (IJP) è un processo di fabbricazione moderno che si inserisce perfettamente in questo quadro. I principali vantaggi della tecnologia IJP sono l&#39;efficienza dell&#39;utilizzo dei materiali, il modello digitale (senza maschere) e il pattern di additivi, la grande capacità di area, la compatibilità con i supporti rigidi / flessibili e il basso costo. IJP è un metodo di deposizione che utilizza materiali polimerici dispersi in un solvente. Fino ad oggi sono stati depositati con successo depositi di materiali nanomateriali 11 , 2D- 12 , biologici e farmaceutici basati sul polimero 9 , ceramici 10. Recentemente, è stato riferito che IJP è stato coinvolto nella deposizione di componenti come parte di dispositivi elettronici,Quali i transistori 14 , i sensori 15 , le celle solari 16 e i dispositivi di memoria 17 , nonché nell&#39;imballaggio elettronico 18 . L&#39;inchiostro, la cartuccia e il substrato sono elementi altrettanto importanti che vengono impiegati nel processo di stampa. In primo luogo, le proprietà fisiche dell&#39;inchiostro, come la tensione superficiale e le proprietà reologiche ( vale a dire, la viscosità di taglio), hanno un impatto significativo sul comportamento di stampabilità. Inoltre, il pH svolge un ruolo importante sia sulla soluzione ( es. Essiccazione, schiumatura e viscosità) sia per la durata della cartuccia di stampa IJP. In secondo luogo, per la cartuccia (piezoelettrica), la forma d&#39;onda della tensione di guida definisce effettivamente la formazione di goccia e sia la direzionalità che l&#39;uniformità del getto liquido. Infine, è indispensabile che l&#39;interazione tra inchiostro e substrato sia ben compreso, come la risoluzione e l&#39;accuratezzaDell&#39;oggetto stampato dipendono fortemente da questa interfaccia. L&#39;evaporazione del solvente, la fase cambia da liquido a solido e le reazioni chimiche sono i principali processi che si verificano tra la goccia di fluido e il substrato. Tutti gli aspetti coinvolti nel IJP, dalle proprietà dell&#39;inchiostro al meccanismo di caduta / substrato, sono evidenziati in documenti di revisione da parte di Hutchings 19 e Derby 20 . In questo studio esploriamo le capacità della IJP per la produzione di multistrati di polivinilcloruro. In primo luogo, è stato formulato un inchiostro a base acqua PVOH e sono state studiate le principali proprietà fisiche, come il comportamento reologico, la tensione superficiale e il pH. In questo lavoro è stata impiegata una stampante piezoelettrica a getto d&#39;inchiostro e sono stati identificati i parametri d&#39;onda appropriate. I multilayer PVOH sono stati stampati e i profili di qualità e di superficie / spessore sono stati valutati mediante microscopia ottica.

<table><tbody><tr><td>Alcool polivinilico&nbsp;</td><td>PVOH Polymers Ltd, Regno Unito</td><td>Poval 4-88</td><td></td></tr><tr><td>Glicole monopropilenico&nbsp;</td><td>Sigma Aldrich, Regno Unito</td><td>Viscosimetro W29004</td><td></td></tr><tr><td>DV2T&nbsp;</td><td>Brookfield, Regno Unito</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Tensiometro ottico Attension Theta&nbsp;</td><td>Biolin Scientific, Svezia</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Misuratore di pH HANNA</td><td>HANNA Instruments, Regno Unito</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Getto d'inchiostro industriale XYPrint100Z</td><td>Getto d'inchiostro industriale Ltd, Regno Unito</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Microscopio ottico 3D ContourGT-K.</td><td>Bruker Corp, Stati Uniti</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

multistrati in polistirene stampato a getto d&#39;inchiostro

Inkjet-printed Polyvinyl Alcohol Multilayers

La stampa a getto d&#39;inchiostro è un metodo moderno per l&#39;elaborazione del polimero e in questo lavoro dimostriamo che questa tecnologia è in grado di produrre strutture multistrato di alcool polivinilico (PVOH). Viene formulata una soluzione acquosa di alcool polivinilico. Sono state studiate le proprietà intrinseche dell&#39;inchiostro, quali tensione superficiale, viscosità, pH e stabilità del tempo. L&#39;inchiostro a base PVOH era una soluzione neutra (pH 6,7) con una tensione superficiale di 39,3 mN / m e una viscosità di 7,5 cP. L&#39;inchiostro ha mostrato comportamento pseudoplastico (non-Newtoniano di taglio del taglio) a bassi tassi di taglio e, in generale, ha dimostrato una buona stabilità del tempo. La wettabilità dell&#39;inchiostro su substrati diversi è stata studiata e il vetro è stato identificato come il substrato più adatto in questo caso particolare. Una stampante a getto d&#39;inchiostro proprietaria 3D è stata impiegata per produrre strutture polimeriche multistrato. La morfologia, il profilo di superficie e l&#39;uniformità dello spessore dei multistrati stampati a getto d&#39;inchiostro sono stati valutati mediante microscopia ottica.

Sono state studiate le proprietà fisiche dell&#39;inchiostro a base acqua PVOH, come la tensione superficiale, il comportamento viscosità / reologico, il pH, la bagnatura e la stabilità del tempo. La viscosità dell&#39;inchiostro utilizzato in questo lavoro è stata di 7,5 cP e la tensione superficiale era di 39,3 mN / m. Inoltre, l&#39;inchiostro formulato era neutro (pH 7), con i risultati riassunti nella tabella 1 . <table border="1" fo:keep-together.within-page="1...

Una stampante a getto d&#39;inchiostro è stata utilizzata per la produzione di multistrati di alcool polivinilico. L&#39;inchiostro a base di alcool polivinilico è stato formulato e le principali proprietà fisiche sono state studiate.

Multistrati in polistirene stampato a getto d&#39;inchiostro

Inkjet printing is a modern method for polymer processing, and in this work, we demonstrate that this technology is capable of producing polyvinyl alcohol ...

L'obiettivo generale di questa procedura è produrre multistrati di alcol polivinilico utilizzando metodi di stampa inkjet. La stampa inkjet è una tecnologia di stampa flessibile ed efficiente, senza vincoli, che ci permette di realizzare strutture 3D complesse in più materiali. I principali vantaggi di questa tecnica sono l'efficienza nell'utilizzo dei materiali, l'accoppiamento digitale e additivo, il processo senza contatto, la compatibilità con numerosi materiali del substrato, la deposizione a temperatura ambiente, la fabbricazione ad alta velocità e a basso costo.Per iniziare questa procedura, riscaldare un becher di acqua purificata fino a 60 gradi Celsius. Aggiungere alcol polivinilico in modo che la percentuale ponderale finale di alcol polivinilico in soluzione sia dell'8%. Quindi aggiungere monopropilene glicole in modo che la sua percentuale ponderale finale in soluzione sia del 10%. Mescolare la soluzione per sei-otto ore per garantire omogeneità. Successivamente, filtrare la soluzione attraverso un filtro da cinque micrometri.Valutare visivamente l'inchiostro per verificarne l'omogeneità e la presenza di segni di sedimentazione. Caratterizzare l'inchiostro come descritto nel protocollo del testo. Successivamente, pulire accuratamente il substrato di vetro, prima con acetone e poi con acqua deionizzata.Utilizzando una pistola a spruzzo di azoto, asciugare il substrato di lavaggio. Caricare il substrato sul piano di stampa e fissarlo saldamente. Far scorrere l'inchiostro attraverso la testina di stampa per rimuovere qualsiasi aria o soluzione di pulizia dal serbatoio e dalle ugelli.Successivamente, inserire la cartuccia nella stampante. Collegare la testina di stampa al gestore di stampa GIS tramite la scheda di personalizzazione della testina. Caricare la soluzione di inchiostro nella siringa da 150 millilitri posizionata sopra la cartuccia.Chiudere la siringa con un cappuccio ermetico. Successivamente, premere il pulsante di spurgo per espellere l'inchiostro attraverso la punta. Dopo aver impostato la forma d'onda e i parametri di stampa, caricare l'immagine desiderata per la stampa.Avviare il processo digitale e stampare il modello dell'immagine sul substrato. Successivamente, analizzare il modello stampato come descritto nel protocollo testuale. In questo studio, vengono esaminate le proprietà fisiche dell'inchiostro a base acquosa di PVOH.Il comportamento reologico viene esaminato misurando la viscosità in funzione della velocità di taglio. Si osserva che la viscosità diminuisce all'aumentare della velocità di taglio, il che suggerisce che l'inchiostro presenti un comportamento pseudoplastico con effetto di thinning al taglio. La stabilità dell'inchiostro viene quindi testata misurando la viscosità e il pH in funzione del tempo per un periodo di 30 giorni.La viscosità media è di 7,76 centipoise mentre il pH medio è di 6,71, il che indica che l'inchiostro è molto stabile nel tempo. Viene quindi analizzato il comportamento di bagnabilità dell'inchiostro. Come si può osservare, l'inchiostro a base di PVOH mostra un buon livello di bagnabilità, con un angolo di contatto iniziale di 54,5 gradi.Si osserva quindi un leggero calo dell'angolo di contatto nei primi 25 secondi, dopo di che l'angolo si stabilizza. Una microfotografia ottica della stampa inkjet con 10 passate di stampa mostra un certo numero di difetti generati dall'effetto macchia ad anello del caffè. Tuttavia, la qualità migliora in modo significativo con 75 passate di stampa.Questo potrebbe essere il risultato di un cambiamento nella velocità di evaporazione del solvente e di una variazione nell'interazione all'interfaccia tra gli strati sovrapposti aggiuntivi. Dopo aver visto questo video, si dovrebbe avere una buona comprensione di come formulare un inchiostro e di tutti i passaggi necessari per stampare il contenitore utilizzando un metodo di produzione a strati additivi chiamato stampa a getto d'inchiostro. Nel complesso, il nostro obiettivo era esplorare il potenziale della tecnologia di stampa a getto d'inchiostro per fornire una piattaforma alternativa per la produzione di multistrati di alcol polivinilico.L'interesse di molti settori industriali per questa tecnologia ha acquisito slancio. Ora abbiamo la capacità di dosare principi attivi in una struttura multistrato precisa, proteggendo al contempo il consumatore o il principio attivo con uno strato barriera solubile.

inkjet-printed-polyvinyl-alcohol-multilayers

Research

Ricerca

JoVE Journal

Engineering

Ingegneria

Stampa planare e tridimensionale di inchiostri conduttivi metallici è descritto. Il nostro approccio offre nuove strade per la realizzazione di stampati elettronici, optoelettronici e dispositivi biomedici nei layout insolito alla microscala.

Stampa planare e tridimensionale di inchiostri conduttivi

Una descrizione della formazione di un polimero microarray utilizzando un chip tecnica di fotopolimerizzazione. La caratterizzazione superficiale elevata velocità usando la microscopia a forza atomica, misure di angolo di contatto acqua, raggi X e spettroscopia di fotoelettroni tempo di spettrometria di massa di ioni secondari volo e un saggio di adesione cellulare è anche descritto.

Microarrays polimerici per Discovery High Throughput di Biomateriali

Qui, presentiamo un protocollo che descrive un processo di fabbricazione senza stampi dei microaghi polimerici mediante fotolitografia.

Polimerici Microneedle Array Fabrication per Fotolitografia

Qui, vi presentiamo un protocollo per fabbricare celle solari a film sottile organico utilizzando uno stampo dispositivo a induzione mini slot e le relative caratterizzazioni struttura in linea con le tecniche di scattering di sincrotrone.

La stampa Fabbricazione di massa eterogiunzione celle solari e In Situ Morfologia Caratterizzazione

Questo articolo indaga l'idoneità della stampa a getto d'inchiostro per la produzione di celle solari sensibilizzate al colorante. Un inchiostro a nanoparticelle di TiO2 privo di leganti è stato formulato e stampato su un substrato di vetro FTO. Lo strato stampato è stato fabbricato in una cella con un'area attiva di 0,25 cm2 e un'efficienza del 3,5%.

La stampa digitale di biossido di titanio per le celle solari dye sensibilizzato

Metodi di fabbricazione di superficie per fantasia deposizione di nanometro spessa spazzole o micron di spessore, film reticolato di un copolimero del blocco di azlactone sono segnalati. Fasi critiche sperimentale, risultati rappresentativi e le limitazioni di ciascun metodo sono discussi. Questi metodi sono utili per la creazione di interfacce funzionali con caratteristiche fisiche su misura e reattività di superficie sintonizzabile.

Fabbricazione di superfici reattive con spazzola e film reticolato di co-polimeri funzionalizzati Azlactone blocco

Qui presentiamo un protocollo per la realizzazione di strutture a getto d'inchiostro-stampato multistrato sensore su substrati additivo fabbricati e lamina.

Ibrido di stampa per la fabbricazione di sensori intelligenti

Un protocollo per la sintesi di ibridi inorganici-piombo-alogenuro perovskite quantum dot inchiostri per la stampa a getto d'inchiostro e il protocollo per la preparazione e stampa degli inchiostri di quantum dot in una stampante a getto d'inchiostro con tecniche di caratterizzazione di post sono presentati.

A getto d'inchiostro stampa tutti gli inchiostri di Perovskite alogenuro inorganici per applicazioni fotovoltaiche

Il rivestimento a spin, la stampa polijet e la modellazione della deposizione fusa sono integrati per produrre fantasmi eterogenei multistrato che simulano le proprietà strutturali e funzionali del tessuto biologico.

Stampa 3D multimodale di fantasmi per simulare il tessuto biologico

La tecnica proposta fornirà un approccio nuovo, efficiente, frugale e non invasivo per l'imaging del flusso fluidico attraverso un letto di polvere imballato, producendo un'elevata risoluzione spaziale e temporale.

Tecnica di imaging frugale del flusso capillare attraverso polveri di stampa polimerica tridimensionale

Questo studio utilizza la temperatura e la composizione del materiale per controllare le proprietà di tensione di snervamento dei fluidi da sforzo di snervamento. Lo stato solido dell'inchiostro può proteggere la struttura di stampa e lo stato liquido può riempire continuamente la posizione di stampa, realizzando la stampa 3D di bioink estremamente morbidi.

Caratterizzazione quantitativa delle proprietà del bioink fotosensibile liquido per la stampa basata sull'elaborazione continua della luce digitale

Scopri la stampa inkjet di multistrati in polivinilalcol per la scienza dei materiali. Questo metodo efficiente permette di creare strutture 3D complesse con basso costo e alta versatilità applicativa.

Multistrati in polistirene stampato a getto d'inchiostro

Esplora altri video