Melt electrospinning
எலக்ட்ரோ ஸ்பின்னிங் என்பது திசு பொறியியல், ஜவுளி மற்றும் வடிகட்டுதல் உள்ளிட்ட பயன்பாடுகளுக்கான பாலிமர் உருகுதல்களிலிருந்து நார்ச்சத்து கட்டமைப்புகளை உற்பத்தி செய்வதற்கான ஒரு செயலாக்க நுட்பமாகும். பொதுவாக, எலக்ட்ரோ ஸ்பின்னிங் பாலிமர் உருகுதல் அல்லது பாலிமர் கரைசல்களைப் பயன்படுத்தி செய்யப்படலாம். இருப்பினும், உருகும் எலக்ட்ரோ ஸ்பின்னிங் தனித்துவமானது, இதில் ஃபைபர் சேகரிப்பு மிகவும் கவனம் செலுத்த முடியும்; நகரும் சேகரிப்பாளர்களுடன் இணைந்து, உருகும் எலக்ட்ரோ ஸ்பின்னிங் எழுத்து 3 டி பிரிண்டிங் செய்ய ஒரு வழியாகும். கொந்தளிப்பான கரைப்பான்கள் பயன்படுத்தப்படாததால், உற்பத்தியின் போது கரைப்பான் நச்சுத்தன்மை மற்றும் குவிப்பு ஒரு கவலையாக இருக்கும் சில பயன்பாடுகளுக்கு நன்மைகள் உள்ளன. உருகும் எலக்ட்ரோ ஸ்பின்னிங் பற்றிய முதல் விளக்கம் 1936 இல் அங்கீகரிக்கப்பட்ட காப்புரிமையில் சார்லஸ் நார்டனால் செய்யப்பட்டது. இந்த முதல் கண்டுபிடிப்புக்குப் பிறகு, 1981 ஆம் ஆண்டு வரை உருகும் எலக்ட்ரோ ஸ்பின்னிங் மூன்று காகிதத் தொடரின் ஒரு பகுதியாக விவரிக்கப்பட்டது. வெற்றிடத்தில் உருகும் எலக்ட்ரோ ஸ்பின்னிங் பற்றிய ஒரு கூட்டத்தின் சுருக்கம் 20 ஆண்டுகளுக்குப் பிறகு 2001 இல் ரெனேகர் மற்றும் ரங்குபனால் வெளியிடப்பட்டது. 2001 ஆம் ஆண்டில் இந்த அறிவியல் வெளியீட்டிலிருந்து, உருகும் எலக்ட்ரோ ஸ்பின்னிங் குறித்து வழக்கமான கட்டுரைகள் உள்ளன, இதில் இந்த விஷயத்தில் மதிப்புரைகள் உள்ளன. 2011 ஆம் ஆண்டில், உருகிய எலக்ட்ரோ ஸ்பின்னிங் ஒரு மொழிபெயர்ப்பு சேகரிப்பாளருடன் இணைந்து 3 டி பிரிண்டிங்கின் புதிய வகுப்பாக முன்மொழியப்பட்டது. கோட்பாடுகள் நிலைமின்னியல் நார் வரைபடத்தின் அதே இயற்பியல் உருகும் மின்காந்தத்திற்கு பொருந்தும். பாலிமர் கரைசலுடன் ஒப்பிடும்போது பாலிமர் உருகலின் இயற்பியல் பண்புகள் வேறுபடுகின்றன. பாலிமர் உருகுதல் மற்றும் பாலிமர் கரைசல்களை ஒப்பிடும்போது, முந்தையவை பொதுவாக பாலிமர் கரைசல்களை விட அதிக பிசுபிசுப்பானவை, மேலும் நீளமான மின்மயமாக்கப்பட்ட ஜெட் விமானங்கள் பதிவாகியுள்ளன. உருகிய மின்மயமாக்கப்பட்ட ஜெட் திடப்படுத்த குளிர்ச்சியும் தேவைப்படுகிறது, அதே நேரத்தில் கரைசல் எலக்ட்ரோ ஸ்பின்னிங் ஆவியாதலை நம்பியுள்ளது. உருகும் எலக்ட்ரோ ஸ்பின்னிங் பொதுவாக மைக்ரோன் விட்டம் கொண்ட இழைகளை விளைவிக்கும் அதே வேளையில், உருகும் எலக்ட்ரோ ஸ்பின்னிங்கில் மின்மயமாக்கப்பட்ட ஜெட்டின் பாதையை கணிக்க முடியும். அளவுருக்கள் வெப்பநிலை ஒரு உருகிய பாலிமரை உறுதிப்படுத்த குறைந்தபட்ச வெப்பநிலை தேவைப்படுகிறது, ஸ்பின்னரெட்டின் முனை வரை. கரைசல் எலக்ட்ரோ ஸ்பின்னிங்குடன் ஒப்பிடும்போது ஸ்பின்னரெட்டுகள் ஒப்பீட்டளவில் குறுகிய நீளத்தைக் கொண்டுள்ளன. ஃப்ளோ ரேட் ஃபைபர் விட்டத்தைக் கட்டுப்படுத்துவதற்கான மிக முக்கியமான அளவுரு ஸ்பின்னரெட்டிற்கு பாலிமரின் ஓட்ட விகிதம் ஆகும்-பொதுவாக, அதிக ஓட்ட விகிதம், பெரிய ஃபைபர் விட்டம். அறிக்கையிடப்பட்ட ஓட்ட விகிதங்கள் குறைவாக இருக்கும்போது, அனைத்து திரவ எலக்ட்ரோஸ்பன் சேகரிக்கப்படுகிறது, கரைப்பானின் பெரும்பகுதி ஆவியாகும் கரைசல் எலக்ட்ரோ ஸ்பின்னிங் போலல்லாமல். மூலக்கூறு எடை பாலிமர் எலக்ட்ரோஸ்பன் உருக முடியுமா என்பது குறித்து மூலக்கூறு எடை முக்கியமானது. நேரியல் ஒரே மாதிரியான பாலிமர்களைப் பொறுத்தவரை, குறைந்த மூலக்கூறு எடை (30,000 கிராம்/மோலுக்கு கீழே) உடைந்த மற்றும் மோசமான தரமான இழைகளுக்கு வழிவகுக்கும். அதிக மூலக்கூறு எடைகளுக்கு (100,000 கிராம்/மோலுக்கு மேல்), பாலிமர் ஸ்பின்னரெட் வழியாக பாய்வது மிகவும் கடினம். பல உருகும் எலக்ட்ரோஸ்பன் இழைகள் மூலக்கூறு எடையை 40,000 முதல் 80,000 கிராம்/மோலுக்கு இடையில் பயன்படுத்துகின்றன அல்லது குறைந்த மற்றும் அதிக மூலக்கூறு எடை பாலிமர்களின் கலவைகளாகும். மின்னழுத்தத்தை மாற்றியமைப்பது விளைவாக வரும் ஃபைபர் விட்டத்தை பெரிதும் பாதிக்காது, இருப்பினும் உயர் தரமான மற்றும் நிலையான இழைகளை உருவாக்க உகந்த மின்னழுத்தம் தேவை என்று தெரிவிக்கப்பட்டுள்ளது. எலக்ட்ரோஸ்பின் உருகுவதற்கு 0.7kV முதல் 60kV வரை குறைந்த மின்னழுத்தங்கள் பயன்படுத்தப்பட்டுள்ளன. கருவிகள் பல்வேறு உருகும் எலக்ட்ரோ ஸ்பின்னிங் இயந்திரங்கள் கட்டப்பட்டுள்ளன, சில செங்குத்தாகவும் சில கிடைமட்டமாகவும் பொருத்தப்பட்டுள்ளன. பாலிமரை சூடாக்கும் அணுகுமுறை வேறுபடுகிறது மற்றும் மின் ஹீட்டர்கள், சூடான காற்று மற்றும் சுழலும் ஹீட்டர்கள் ஆகியவை அடங்கும். எலக்ட்ரோ ஸ்பின்னிங் உருகுவதற்கான ஒரு அணுகுமுறை ஒரு திடமான பாலிமர் இழையை லேசருக்குள் தள்ளுவதாகும், இது உருகி எலக்ட்ரோஸ்பன் ஆகும். தெர்மோசெட்டுகள் (பேக்கலைட் போன்றவை) மற்றும் உயிரியல் ரீதியாக பெறப்பட்ட பாலிமர்கள் (கொலாஜன் போன்றவை) தவிர, உருகும் எலக்ட்ரோ ஸ்பின்னிங்கிற்கு உருகும் புள்ளி அல்லது கண்ணாடி மாற்ற வெப்பநிலையை (டி. ஜி) வெளிப்படுத்தும் பாலிமர்கள் தேவைப்படுகின்றன. பாலிமர்கள் உருகும் எலக்ட்ரோஸ்பன் இதுவரை பின்வருவனவற்றை உள்ளடக்கியதுஃ பாலிகைப்ரோலாக்டோன் பாலிலாக்டிக் அமிலம் பாலி (லாக்டைடு-கோ-கிளைகோலைடு) பாலி (மெத்தில் மெத்தாக்ரிலேட்) பாலிப்ரொப்பிலீன் பாலியெத்திலீன் பாலி (கேப்ரோலாக்டோன்-பிளாக்-எத்திலீன் கிளைகோல்) பாலியூரிதீன் இந்த பாலிமர்கள் மிகவும் பயன்படுத்தப்படும் பாலிமர்களின் எடுத்துக்காட்டுகளாகும், மேலும் விரிவான பட்டியலை வேறு இடங்களில் காணலாம். கரைசல் மின்னாற்றல் கண்ணாடியின் கரைசல் மின்னாற்றல் கண்ணாடியின் சாத்தியமான பயன்பாடுகளைப் பயன்படுத்துகிறது. ஒரு பாலிமரை செயலாக்க கரைப்பான்களைப் பயன்படுத்தாதது திசு பொறியியல் பயன்பாடுகளில் உதவுகிறது, அங்கு கரைப்பான்கள் பெரும்பாலும் நச்சுத்தன்மை கொண்டவை. கூடுதலாக, பாலிப்ரொப்பிலீன் அல்லது பாலிஎதிலீன் போன்ற சில பாலிமர்கள் உடனடியாக கரைக்கப்படுவதில்லை, எனவே உருகிய எலக்ட்ரோ ஸ்பின்னிங் என்பது அவற்றை நார்ச்சத்து பொருளாக மின்மயமாக்குவதற்கான ஒரு அணுகுமுறையாகும். திசு பொறியியல் உருகுதல் எலக்ட்ரோ ஸ்பின்னிங் திசு பொறியியல் ஆராய்ச்சிக்கான உயிரியல் மருத்துவ பொருட்களை செயலாக்க பயன்படுகிறது. நிலையற்ற கரைப்பான்கள் பெரும்பாலும் நச்சுத்தன்மை கொண்டவை, எனவே கரைப்பான்களைத் தவிர்ப்பது இந்தத் துறையில் நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளது. உருகிய எலக்ட்ரோஸ்பன் இழைகள் ஒரு "பைமோடல் திசு சாரக்கட்டு" இன் ஒரு பகுதியாக பயன்படுத்தப்பட்டன, அங்கு மைக்ரோன்-ஸ்கேல் மற்றும் நானோ-ஸ்கேல் இழைகள் இரண்டும் ஒரே நேரத்தில் டெபாசிட் செய்யப்பட்டன. உருகும் எலக்ட்ரோ ஸ்பின்னிங் மூலம் தயாரிக்கப்படும் சாரக்கட்டு செல் மூலம் முழுமையாக ஊடுருவ முடியும், இது சாரக்கட்டு உள்ளே எக்ஸ்ட்ரா செல்லுலார் மேட்ரிக்ஸை உருவாக்குகிறது. மருந்து டெலிவரி மெல்ட் எலக்ட்ரோ ஸ்பின்னிங் மருந்து விநியோகத்திற்கு மருந்து ஏற்றப்பட்ட இழைகளை உருவாக்கும் திறன் கொண்டது. இது மருந்து தொழில்நுட்பத் துறையில் ஒரு நம்பிக்கைக்குரிய புதிய சூத்திர நுட்பமாகும், இது மேம்பட்ட அல்லது கட்டுப்படுத்தப்பட்ட மருந்துக் கரைப்புடன் உருவமற்ற திட சிதறல்கள் அல்லது திடமான கரைசல்களைத் தயாரிப்பதற்கான ஒரு நம்பிக்கைக்குரிய புதிய சூத்திர நுட்பமாகும், ஏனெனில் இது உருகுவதன் நன்மைகளை ஒருங்கிணைக்க முடியும் (எ. கா. கரைப்பான் இல்லாத, பயனுள்ள அமோஃபிசேஷன், தொடர்ச்சியான செயல்முறை) மற்றும் கரைப்பான் அடிப்படையிலான எலக்ட்ரோ ஸ்பின்னிங் (அதிகரித்த மேற்பரப்பு பகுதி). உருகும் எலக்ட்ரோ ஸ்பின்னிங் மூலம் உருவாக்கப்பட்ட மின்மயமாக்கப்பட்ட உருகிய ஜெட் மிகவும் கணிக்கக்கூடிய பாதையைக் கொண்டுள்ளது, மேலும் பாலிமர் இழைகளை சேகரிப்பாளரின் மீது துல்லியமாக டெபாசிட் செய்யலாம். சேகரிப்பாளர் போதுமான வேகத்தில் நகர்த்தப்படும்போது (முக்கியமான மொழிபெயர்ப்பு வேகம் என்று குறிப்பிடப்படுகிறது), நேராக உருகும் எலக்ட்ரோஸ்பன் இழைகளை அடுக்கு அணுகுமுறையில் ஒரு அடுக்கில் டெபாசிட் செய்யலாம். இது சிக்கலான, நன்கு ஒழுங்கமைக்கப்பட்ட கட்டமைப்புகளை உருவாக்க உதவுகிறது. இந்த விஷயத்தில் உருகும் எலக்ட்ரோ ஸ்பின்னிங் எழுத்து (எம். இ. டபிள்யூ) 3 டி பிரிண்டிங்கின் ஒரு வகுப்பாகக் கருதப்படலாம். உருகும் எலக்ட்ரோ ஸ்பின்னிங் எழுத்து ஒரு மொழிபெயர்ப்பு தட்டையான மேற்பரப்பு அல்லது சுழலும் சிலிண்டர்/மாண்ட்ரலைப் பயன்படுத்தி செய்யப்படுகிறது. உருகக்கூடிய-எலக்ட்ரோஸ்பன் ஆக இருக்கக்கூடிய பெரும்பாலான பாலிமர்கள் ஒரு நிலையான ஜெட்டை உருவாக்கும் வகையில் அளவுருக்களை டியூன் செய்ய முடியும் என்று கருதி எழுதப்படலாம். பாலிவினைலிடின் டிப்ளூரைடு (பி. வி. டி. எஃப்) போன்ற பைசோ எலக்ட்ரிக் பாலிமர்களும் எம். இ. டபிள்யூ வழியாக செயலாக்கக்கூடியவை என்று நிரூபிக்கப்பட்டுள்ளது, இது 3 டி அச்சிடப்பட்ட சென்சார்கள், மென்மையான ரோபாட்டிக்ஸ் மற்றும் பயோ ஃபேப்ரிகேஷனில் மேலும் பயன்பாடுகளில் சாத்தியமான பயன்பாடுகளைத் திறக்கிறது. குறிப்புகள் பாலிமர் இயற்பியல்