توليد ميكروصفحه هاي پليمري با سامانه ريسندگي الكترومركزگريزي

Fabricating the Polymeric Micro-Platelets via Electro-Centrifuge Spinning System

ذرات پليمري در حوزه هاي مختلف علم نظير شيمي، زيست شناسي و فيزيك كاربرد دارند و در پي آن نياز به پوشش دهي سطوح مختلف به وسيله اين ذرات براي دستيابي به فيلم نازك در بسياري از كاربرد ها وجود دارد. روش هاي متعددي براي توليد ميكروذرات تا كنون ارائه شده است. اما، اكثراً عيوبي از قبيل بازده محصور سازي كم يا دشواري در جداسازي ذرات از فاز آبي دارند. در اين مطالعه، براي اولين بار سعي بر توليد ميكروذرات صفحه اي و ايجاد فيلم نازك با روش ريسندگي الكترومركزگريزي، به عنوان روشي مقرون به صرفه با سرعت توليد زياد شده است. اثر عواملي نظير غلظت، ولتاژ، نيروي مركزگريز بر شكل و ابعاد ميكرو صفحه هاي پلي كاپرولاكتون بررسي شد. در اين راستا، از غلظت هاي 3 و % 5وزني از محلول پلي كاپرولاكتون در حلال دي كلرومتان استفاده شد. محلول ها با غلظت هاي متفاوت با استفاده از سامانه ريسندگي الكترومركزگريزي تحت فرايند توليد ميكرو صفحه ها قرار گرفتند. براي بررسي اثر ولتاژ و نيروي مركزگريز بر قطر ذرات، ذرات پلي كاپرولاكتون با ولتاژهاي 18،15و 21 kVو سرعت هاي چرخش1740و 3190 rpmتوليد شدند. نتايج نشان داد، با افزايش غلظت محلول پليمري، با ثابت بودن ولتاژ و سرعت چرخش، قطر ميكرو صفحه ها كاهش مي يابد. همچنين، با ثابت نگه داشتن غلظت محلول و نيز سرعت چرخش سامانه ريسندگي، افزايش ولتاژ به كاهش قطر ميكرو صفحه ها منجر شده است. همچنين، در غلظت و ولتاژ ثابت، قطر ميكرو صفحه ها با افزايش سرعت چرخش و در نتيجه افزايش نيروي مركزگريز، افزايش شايان توجهي مي يابد. با كاهش غلظت محلول پليمري، وجود قطره هاي پيرو افزايش مي يابد كه اين پديده به افزايش نايكنواختي قطر ميكرو صفحه ها منجر مي شود.

The polymer particles have been used in various fields of chemistry, biology and physics applications and subsequently there is a need for coating of various substrates by these particles to achieve a thin film in many applications. So far, several methods have been proposed for the production of micro-particles; but these methods often suffered from limitations such as low enclosure efficiency or difficulty in separating particles from the aqueous phase. In this study, attempts have been made to produce micro platelet particles and create a thin film by electro-centrifuge spinning for the first time. Electro-centrifuge spinning is the cost-effective method with high production rate. Therefore, the effect of parameters such as concentration, voltage, centrifugal force has been investigated on the shape and size of the micro-platelet particles of poly (ε-caprolactone). In this regard, concentrations of 3 and 5 wt% of poly (ε-caprolactone) in dichloromethane were used. Solutions with different concentrations were subjected to electro-centrifuge spinning system to fabricate micro platelets. In order to investigate the effect of voltage and centrifugal force on the particle diameter, poly (ε-caprolactone) particles were produced at voltages of 15, 18 and 21 kV and rotational speeds of 1740 and 3190 rpm. The results showed that by increasing the concentration of polymer solution, under the constant voltage and rotational speed, the diameter of the micro platelets decreases. Also, by keeping constant the concentration of the solution and the rotational speed, increasing the voltage leads to a decrease in the diameter of the micro platelets. In addition, under the constant the concentration and the voltage, the diameter of the micro platelets increases with increasing rotational speed. Also, by decreasing the solution concentration, satellite droplets increase, which leads to an increase in the uniformity of the diameter of the micro-plates.