Derretir soplado

Proceso de soplado de fusión

El soplado en fusión es un método de fabricación convencional de micro y nanofibras en el que se extruye una masa fundida de polímero a través de pequeñas boquillas rodeadas de gas de soplado de alta velocidad. Las fibras depositadas aleatoriamente forman un producto de hoja no tejido aplicable para filtración, sorbentes, prendas de vestir y sistemas de administración de fármacos. Los beneficios sustanciales del soplado en masa fundida son la simplicidad, la alta productividad específica ^{[ jerga ]} y el funcionamiento sin disolventes. Al elegir una combinación apropiada de polímeros con propiedades reológicas y superficiales optimizadas , los científicos han podido producir fibras sopladas en fusión con un diámetro promedio tan pequeño como 36 nm. ^[1]

Historia

Durante la actividad volcánica, un viento vigoroso puede extraer un material fibroso del magma basáltico fundido llamado pelo de Pele . ^[2] El mismo fenómeno se aplica al soplado en fusión de polímeros. La primera investigación sobre el soplado en fusión fue un intento naval en los EE. UU. De producir materiales de filtración finos para mediciones de radiación en aviones no tripulados en la década de 1950. ^[3] Posteriormente, Exxon Corporation desarrolló el primer proceso industrial basado en el principio de soplado en fusión con altos niveles de rendimiento. ^[4] China produce el 40% de la tela no tejida del mundo y la mayoría se produce en la provincia de Hebei (2018). ^[5]

Polímeros

Los polímeros con comportamiento termoplástico son aplicables para el soplado en masa fundida. Los principales tipos de polímeros que se procesan comúnmente con soplado en fusión: ^[6]

Usos

Imagen microscópica de la capa exterior de una mascarilla quirúrgica, hecha de filamentos de polímero fundidos por soplado.

Los principales usos de los no tejidos fundidos por soplado y otros enfoques innovadores son los siguientes. ^[7]

Filtración

Las telas no tejidas sopladas en fusión son porosas. Como resultado, pueden filtrar líquidos y gases. Sus aplicaciones incluyen tratamiento de agua, mascarillas y filtros de aire acondicionado. Durante la pandemia de COVID-19, el precio del soplado en fusión se disparó de unos pocos miles de dólares por tonelada a aproximadamente 100 mil dólares por tonelada.

Absorbentes

Los materiales no tejidos pueden retener líquidos varias veces su propio peso. Por tanto, los fabricados con polipropileno son ideales para recoger la contaminación por aceite. ^[8]^[9]

Productos de higiene

La alta absorción de los tejidos fundidos por soplado se aprovecha en pañales desechables y productos de higiene femenina. ^[10]

Ropa

Las telas fundidas por soplado tienen tres cualidades que las hacen útiles para la ropa, especialmente en entornos hostiles: aislamiento térmico, resistencia relativa a la humedad y transpirabilidad.

Entrega de medicamentos

El soplado de la masa fundida puede producir fibras cargadas de fármaco para una administración controlada del fármaco . ^[11] La alta tasa de producción del fármaco (alimentación por extrusión), el funcionamiento sin disolventes y el aumento de la superficie del producto hacen que el soplado en fusión sea una nueva técnica de formulación prometedora. ^[12]

Referencias

^ Soltani, Iman y Macosko, Chrisotpher W. (2018). "Influencia de la reología y las propiedades de la superficie en la morfología de las nanofibras derivadas de los no tejidos de fusión por soplado de islas en el mar". Polímero . 145 : 21-30. doi : 10.1016 / j.polymer.2018.04.051 .Mantenimiento de CS1: utiliza el parámetro de autores ( enlace )
^ Shimozuru, D. (1994). "Parámetros físicos que gobiernan la formación del cabello y las lágrimas de Pele". Boletín de Vulcanología . 56 (3): 217–219. Código Bibliográfico : 1994BVol ... 56..217S . doi : 10.1007 / s004450050030 .
^ Shaumbaugh, RL (1988). "Una vista macroscópica del proceso de soplado en fusión para la producción de microfibras". Ind. Eng. Chem. Res . 27 (12): 2363–2372. doi : 10.1021 / ie00084a021 .
^ Ellison CJ, Phatak A, Giles DW, Macosko CW, Bates FS (2007). "Nanofibras fundidas por soplado: distribuciones del diámetro de las fibras e inicio de la rotura de las fibras". Polímero . 48 (11): 3306–3316. doi : 10.1016 / j.polymer.2007.04.005 .
^ "Compañía de seguros de crédito a la exportación de China publica perspectivas y análisis de riesgo de oferta y demanda de máscara nacional" . Red textil de China . 17 de febrero de 2020.
^ Dutton, Kathryn C. (2008). "Visión general y análisis del proceso de fusión por soplado y parámetros" . Revista de Textil y Confección, Tecnología y Gestión . 6 .
^ McCulloch, John G. (1999). "La historia del desarrollo de la tecnología de soplado en fusión" . Revista internacional de no tejidos . 8 : 1558925099OS – 80. doi : 10.1177 / 1558925099os-800123 .
^ Wei, QF; Mather, RR; Fotheringham, AF y Yang, RD (2003). "Evaluación de absorbentes de aceite de polipropileno no tejido en la recuperación de derrames de hidrocarburos marinos". Boletín de contaminación marina . 46 (6): 780–783. doi : 10.1016 / s0025-326x (03) 00042-0 . PMID 12787586 .
^ Sarbatly R .; Kamin, Z. y Krishnaiah D. (2016). "Una revisión de las nanofibras poliméricas por electrohilado y su aplicación en la separación de aceite y agua para la limpieza de derrames de hidrocarburos marinos". Boletín de contaminación marina . 106 (1–2): 8–16. doi : 10.1016 / j.marpolbul.2016.03.037 . PMID 27016959 .
^ Wehmann, Michael; McCulloch, W. John G. (2012). "Tecnología de soplado en fusión". En Karger-Kocsis, J. (ed.). Polipropileno: una referencia AZ . Serie de ciencia y tecnología de polímeros. 2 . Springer Science & Business Media. págs. 415–420. doi : 10.1007 / 978-94-011-4421-6_58 . ISBN 978-94-010-5899-5.
^ Balogh, A .; Farkas, B .; Faragó, K .; Farkas, A .; Wagner, I .; Van Assche, I .; et al. (2015). "Esteras de fibra de polímero cargadas con fármaco fundido y electrohilado para mejorar la disolución: un estudio comparativo" (PDF) . Revista de Ciencias Farmacéuticas . 104 (5): 1767-1776. doi : 10.1002 / jps.24399 . PMID 25761776 .
^ QDesarrollo. "Derretir soplado" . Consultado el 1 de junio de 2016 .

enlaces externos

¿Qué es la extrusión fundida por soplado y cómo se utiliza para fabricar máscaras?

[1] Soltani, Iman y Macosko, Chrisotpher W. (2018). "Influencia de la reología y las propiedades de la superficie en la morfología de las nanofibras derivadas de los no tejidos de fusión por soplado de islas en el mar". Polímero . 145 : 21-30. doi : 10.1016 / j.polymer.2018.04.051 .Mantenimiento de CS1: utiliza el parámetro de autores ( enlace )

[2] Shimozuru, D. (1994). "Parámetros físicos que gobiernan la formación del cabello y las lágrimas de Pele". Boletín de Vulcanología . 56 (3): 217–219. Código Bibliográfico : 1994BVol ... 56..217S . doi : 10.1007 / s004450050030 .

[3] Shaumbaugh, RL (1988). "Una vista macroscópica del proceso de soplado en fusión para la producción de microfibras". Ind. Eng. Chem. Res . 27 (12): 2363–2372. doi : 10.1021 / ie00084a021 .

[4] Ellison CJ, Phatak A, Giles DW, Macosko CW, Bates FS (2007). "Nanofibras fundidas por soplado: distribuciones del diámetro de las fibras e inicio de la rotura de las fibras". Polímero . 48 (11): 3306–3316. doi : 10.1016 / j.polymer.2007.04.005 .

[5] "Compañía de seguros de crédito a la exportación de China publica perspectivas y análisis de riesgo de oferta y demanda de máscara nacional" . Red textil de China . 17 de febrero de 2020.

[6] Dutton, Kathryn C. (2008). "Visión general y análisis del proceso de fusión por soplado y parámetros" . Revista de Textil y Confección, Tecnología y Gestión . 6 .

[7] McCulloch, John G. (1999). "La historia del desarrollo de la tecnología de soplado en fusión" . Revista internacional de no tejidos . 8 : 1558925099OS – 80. doi : 10.1177 / 1558925099os-800123 .

[8] Wei, QF; Mather, RR; Fotheringham, AF y Yang, RD (2003). "Evaluación de absorbentes de aceite de polipropileno no tejido en la recuperación de derrames de hidrocarburos marinos". Boletín de contaminación marina . 46 (6): 780–783. doi : 10.1016 / s0025-326x (03) 00042-0 . PMID 12787586 .

[9] Sarbatly R .; Kamin, Z. y Krishnaiah D. (2016). "Una revisión de las nanofibras poliméricas por electrohilado y su aplicación en la separación de aceite y agua para la limpieza de derrames de hidrocarburos marinos". Boletín de contaminación marina . 106 (1–2): 8–16. doi : 10.1016 / j.marpolbul.2016.03.037 . PMID 27016959 .

[10] Wehmann, Michael; McCulloch, W. John G. (2012). "Tecnología de soplado en fusión". En Karger-Kocsis, J. (ed.). Polipropileno: una referencia AZ . Serie de ciencia y tecnología de polímeros. 2 . Springer Science & Business Media. págs. 415–420. doi : 10.1007 / 978-94-011-4421-6_58 . ISBN 978-94-010-5899-5.

[11] Balogh, A .; Farkas, B .; Faragó, K .; Farkas, A .; Wagner, I .; Van Assche, I .; et al. (2015). "Esteras de fibra de polímero cargadas con fármaco fundido y electrohilado para mejorar la disolución: un estudio comparativo" (PDF) . Revista de Ciencias Farmacéuticas . 104 (5): 1767-1776. doi : 10.1002 / jps.24399 . PMID 25761776 .

[12] QDesarrollo. "Derretir soplado" . Consultado el 1 de junio de 2016 .

[1]