Design and manufacture of an additive manufacturing printer based on 3D melt electrospinning writing of polymer / Behnam Akhoundi in INTERNATIONAL POLYMER PROCESSING, Vol. 38, N° 3 (2023)  

[article]  inINTERNATIONAL POLYMER PROCESSING > Vol. 38, N° 3 (2023) . - p. 424-433 Titre : Design and manufacture of an additive manufacturing printer based on 3D melt electrospinning writing of polymer Type de document : texte imprimé Auteurs : Behnam Akhoundi, Auteur ; Vahid Modanloo, Auteur ; Ahmad Mashayekhi, Auteur Année de publication : 2023 Article en page(s) : p. 424-433 Note générale : Bibliogr. Langues : Anglais (eng) Catégories : Electrofilature Fibres textiles synthétiques Impression tridimensionnelle Nanofibres Poly-e-caprolactone Polylactique, Acide L'acide polylactique (anglais : polylactic acid, abrégé en PLA) est un polymère entièrement biodégradable utilisé dans l'alimentation pour l'emballage des Å“ufs et plus récemment pour remplacer les sacs et cabas en plastiques jusqu'ici distribués dans les commerces. Il est utilisé également en chirurgie où les sutures sont réalisées avec des polymères biodégradables qui sont décomposés par réaction avec l’eau ou sous l’action d’enzymes. Il est également utilisé pour les nouveaux essais de stent biodégradable. Le PLA peut-être obtenu à partir d'amidon de maïs, ce qui en fait la première alternative naturelle au polyéthylène (le terme de bioplastique est utilisé). En effet, l'acide polylactique est un produit résultant de la fermentation des sucres ou de l'amidon sous l'effet de bactéries synthétisant l'acide lactique. Dans un second temps, l'acide lactique est polymérisé par un nouveau procédé de fermentation, pour devenir de l'acide polylactique. Ce procédé conduit à des polymères avec des masses molaires relativement basses. Afin de produire un acide polylactique avec des masses molaires plus élevées, l'acide polylactique produit par condensation de l'acide lactique est dépolymérisé, produisant du lactide, qui est à son tour polymérisé par ouverture de cycle. Le PLA est donc l’un de ces polymères, dans lequel les longues molécules filiformes sont construites par la réaction d’un groupement acide et d’une molécule d’acide lactique sur le groupement hydroxyle d’une autre pour donner une jonction ester. Dans le corps, la réaction se fait en sens inverse et l’acide lactique ainsi libéré est incorporé dans le processus métabolique normal. On obtient un polymère plus résistant en utilisant l'acide glycolique, soit seul, soit combiné à l’acide lactique. Polymères -- Fusion Index. décimale : 668.4 Plastiques, vinyles Résumé : - Objectives : Electrospinning is one of the most well-known approaches to producing polymer nanofibers from a polymer solution by applying a potential difference (voltage) between the spinner and the collector, which is used in various industries such as medicine and military. This method has some significant restrictions, like low process efficiency due to the evaporation of the solvent, remaining solvent on the fibers, which are sometimes toxic, and inability to control the geometry of the produced fibers. On the other hand, preparing some solvents used in the electrospinning of polymer solutions is costly. Polymer melt electrospinning writing is a replacement for this type of electrospinning, which can be mentioned in terms of economy, efficiency, and production of solvent-free fibers. Therefore, in this research, a melt polymer electrospinning device was designed and manufactured according to existing extrusion-based additive manufacturing (AM) devices (3D printer). - Methods : Changes in an extrusion-based 3D printer to convert it into a writing electrospinning device experimentally. - Results : PLA and PCL fibers with diameters ranging from 8 to 84 μm were produced. The effect of process variables on the produced fibers’ diameter was investigated: Applied potential difference between the nozzle and the substrate: As its increases, the fiber diameter decreases. Increasing temperature: As its increases, the fiber diameter decreases. Distance between the nozzle and the substrate: As its increases, the fiber diameter increases. Flow rate: As its increases, the fiber diameter increases. - Conclusions : By presenting a 3D printer-electrospinning device, it is possible to control the fiber’s diameter and the 3D geometry in the 3D printing-electrospinning process. Note de contenu : - The effect of the applied potential difference between the nozzle and the substrate on the diameter of the PLA fibers - Effect of melting temperature on the diameter of the PLA fibers - The effect of the distance between the nozzle and the substrate on the diameter of the PLA fibers - The effect of variation in melt flow (extra extrusion multiplier) rate on the diameter of PLA fibers - Investigating the possibility of controlling the fiber geometry - Table 1 : Input parameters and their levels DOI : https://doi.org/10.1515/ipp-2023-4352 En ligne : https://drive.google.com/file/d/1BOqMdf_6KdQ0sLWOTJWpgolfw0USqNLj/view?usp=drive [...] Format de la ressource électronique : Pdf Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=39703 [article]

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