বায়োডিগ্রেডেবল ফিল্ম কাস্টিংয়ের জন্য ব্যবহৃত উত্তপ্ত ন্যানোসেলুলোজ সাসপেনশন (2 wt%, 70 ডিগ্রি, 10,000 cP) হট স্পট প্রতিরোধের জন্য, কীভাবে PFA হিটারের সারফেস চার্জ ঘনত্ব (pH 7-এ জেটা সম্ভাব্য) সেলুলোমিন 0-এর আন্ডার ফ্লোমিন 0-এর ডিপোজিশনকে প্রভাবিত করে?

ন্যানোসেলুলোজ উৎপাদনে জমার অসুবিধা
বায়োডিগ্রেডেবল ফিল্ম কাস্টিং ন্যানোসেলুলোজ সাসপেনশন ব্যবহার করে (2 ওজন শতাংশ, সান্দ্রতা 10,000 cP 70 ডিগ্রি)। লেমিনার প্রবাহের অধীনে (Re 200), সেলুলোজ ন্যানোফাইব্রিল উত্তপ্ত পৃষ্ঠে জমা হয়, যা উত্তপ্ত গরম দাগ তৈরি করে। নেতিবাচক চার্জযুক্ত সেলুলোজ ফাইব্রিলের সাথে ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক মিথস্ক্রিয়াগুলি PFA হিটারের পৃষ্ঠের চার্জ ঘনত্ব (জিটা সম্ভাব্য) দ্বারা নির্ধারিত হয়। 8টি ফিল্ম কাস্টিং লাইন থেকে পরিমাণগত তদন্তে দেখা গেছে যে -30 mV এর নিচে জিটা সম্ভাব্য PFA আইসোইলেক্ট্রিক পয়েন্ট (0 mV) এর কাছাকাছি পৃষ্ঠের তুলনায় 85% কম করে, পরিচ্ছন্নতার ব্যবধান 3 দিন থেকে 21 দিন পর্যন্ত বৃদ্ধি করে।

ফাইব্রিল অ্যাডেসন মেকানিজম এবং জেটা পটেনশিয়াল
কার্বক্সিলেট গ্রুপের কারণে সেলুলোজ ন্যানোফাইব্রিলস (3-5 এনএম চওড়া, 100-1000 এনএম দীর্ঘ) নেতিবাচক জেটা সম্ভাবনা (পিএইচ 7 এ -25 থেকে -40 এমভি) ধারণ করে। PFA পৃষ্ঠের চার্জ উত্পাদনের সময় জারণ থেকে উদ্ভূত হয়। নেতিবাচক PFA পৃষ্ঠতল ফাইব্রিল প্রতিরোধ করে, জমা কমিয়ে দেয়। ফাইব্রিলগুলি নিরপেক্ষ বা ধনাত্মক পৃষ্ঠগুলিতে টানা হয়। পিএইচ 7, 70 ডিগ্রি এবং 0.1 মি/সেকেন্ড প্রবাহে পরীক্ষা করা (200 রি):

পিএফএ সারফেস ট্রিটমেন্ট জেটা পটেনশিয়াল এ পিএইচ 7 (mV) তাপ স্থানান্তর হ্রাস 500 ঘন্টা ফাইব্রিল জমার হারে (mg/cm²·hour) সময় থেকে 0.5mm জমা (ঘন্টা)
যেমন-ঢালাই (অক্সিডাইজড) -15 1.2 35 40%
প্লাজমা চিকিৎসা (O₂) -35 0.4 100 15%
উচ্চ ক্ষমতার প্লাজমা চিকিৎসা -45 0.2 200 8%
করোনা থেরাপি -30 0.5 85 18%
রাসায়নিক নিষ্ক্রিয়তা: -5 2.5 15 60%
জমা গতিবিদ্যা এবং প্রবাহ শাসন
লেমিনার ফ্লো (Re 200) দ্বারা উত্পাদিত নিম্ন প্রাচীর শিয়ার স্ট্রেস (1-2 Pa) জমা ফাইব্রিলগুলি দূর করার জন্য অপর্যাপ্ত। ভ্যান ডের ওয়ালস এবং ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক ফোর্স হল ডিপোজিশন নিয়ন্ত্রণকারী প্রধান কারণ। শিয়ার স্ট্রেস রে > 1000 (অশান্ত) এ 10 Paকে ছাড়িয়ে যায়, জিটা সম্ভাবনা থেকে স্বাধীনভাবে দুর্বলভাবে সংযুক্ত ফাইব্রিলগুলিকে নির্মূল করে।

ফ্লো ভেলোসিটি রি ওয়াল শিয়ার (পা) জিটা পটেনশিয়ালের প্রধান ডিপোজিশন মেকানিজম তাৎপর্য
0.05 মি/সেকেন্ড 100 0.8ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক ক্রিটিক্যাল
0.10 মি/সেকেন্ড 200 1.5 ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক + ডিফিউশন হাই 0.20 মি/সেকেন্ড 400 3.0 মিশ্র মাঝারি
0.50 মি/সেকেন্ড 1000 8.0শিয়ার-নিয়ন্ত্রিত কম৷
70 ডিগ্রীতে সারফেস চার্জের স্থায়িত্ব
প্লাজমা দিয়ে চিকিত্সা করা পিএফএ পৃষ্ঠগুলি গরম জলের নীচে খারাপ হয়ে যায়, ধীরে ধীরে তাদের নেতিবাচক চার্জ হারাতে থাকে। পানিতে ৭০ ডিগ্রীতে, প্রাথমিক -35 mV জেটা সম্ভাব্য রক্তরস-চিকিত্সা করা PFA 500 ঘন্টা পরে -25 mV এবং 1000 ঘন্টা পরে -18 mV এ নেমে যায়। করোনা চিকিৎসা বেছে নিন, যা একটি গভীর চার্জ স্তর তৈরি করে (10–20 nm বনাম. 2–5 nm প্লাজমার জন্য) এবং দীর্ঘমেয়াদী ন্যানোসেলুলোজ পরিষেবার জন্য 2000 ঘণ্টারও বেশি সময় ধরে -30 mV বজায় রাখে।

জমা তাপ প্রতিরোধের এবং প্রাচীর বেধ
একবার ফাইব্রিল জমা হলে, মোটা পিএফএ দেয়াল তাপীয় বাফারিং প্রদান করে কিন্তু জমা প্রতিরোধ করে না। 35 ঘন্টা পরে 0.5 মিমি জমা সহ স্ট্যান্ডার্ড PFA (zeta -15 mV) এর জন্য:

প্রাচীর পুরুত্ব জমা বেধ 500h মোট তাপ প্রতিরোধের (PFA + আমানত) পৃষ্ঠের তাপমাত্রা বৃদ্ধি পরিষ্কারের প্রয়োজন (ঘন্টা)
1.5 মিমি 4.2 মিমি 0.025 m²·K/W +35 ডিগ্রি 40 2.0মিমি 4.2মিমি 0.028 +39 ডিগ্রি 40 2.5মিমি 4.2মিমি 0.031 +43 ডিগ্রি 40
উচ্চ-জিটা PFA (-35 mV) ন্যূনতম জমা (500h এ 0.2mm) সহ, পরিষ্কারের ব্যবধানগুলি প্রাচীরের পুরুত্ব থেকে স্বতন্ত্র 200+ ঘন্টা পর্যন্ত প্রসারিত হয়।

পিএইচ এবং সাসপেনশন রসায়নের প্রভাব
উচ্চ পিএইচ স্তরে, ন্যানোসেলুলোজের জেটা সম্ভাবনা আরও নেতিবাচক হয়ে ওঠে। ফাইব্রিলস pH 8-এ -45 mV অর্জন করে, যা হালকা চার্জযুক্ত PFA এর বিরুদ্ধে তাদের বিকর্ষণ বাড়ায়। ফাইব্রিলগুলি pH 6-এ -15 mV-তে হ্রাস পায় (সম্ভবত অবশিষ্ট অ্যাসিডের কারণে), যা জমা বাড়ায়। স্থিতিশীল ঢালাই প্রক্রিয়ার জন্য pH 7 থেকে 8 এর মধ্যে রাখুন। কার্বক্সিমিথাইল সেলুলোজ (0.1%) প্রচলিত PFA-তে জমা 50% কমিয়ে দেয় যখন একই সাথে দ্রবণ সান্দ্রতা এবং ঋণাত্মক চার্জ বৃদ্ধি করে।

ন্যানোসেলুলোজ হিটার স্পেসিফিকেশনের জন্য নির্দেশিকা
70 ডিগ্রিতে 2% ন্যানোসেলুলোজ সাসপেনশন এবং pH 7 (70 ডিগ্রিতে একটি ইলেক্ট্রোকাইনেটিক বিশ্লেষক দ্বারা নির্ধারিত) এর জন্য -30 mV-এর কম জিটা সম্ভাবনা অর্জন করতে করোনা চিকিত্সা সহ PFA হিটার ব্যবহার করুন।