2020年9月15日星期二

三維打印生物醫用材料分類-生物醫用高分子材料


  醫用高分子打印材料具有非常優異的加工性能,可適用於多種打印模式,並且具有良好的生物相容性和降解性,使得其成為三維打印生物材料中的主力軍。不同的打印技術需要設定不同的材料打印參數。比如熔融沉積打印所使用的是熱塑性的高分子材料,逆向工程只需將原材料拉成絲狀即可打印,但其直徑通常在1.75mm左右,並且要具有很快的固溶轉變性能,以保證在擠出前迅速熔化,擠出後能迅速冷卻。光固化立體印刷打印技術需要漿料呈液體狀態,且具有光敏特性。
  目前最受研究者青睞也是被應用最多的三維打印高分子材料是可降解的脂肪族聚酯類材料,如聚乳酸(PLA)、聚己內酯(PCL)等。聚己內酯是一種半晶型高聚物,曾經一度被拋棄,直到組織工程和三維打印的興起,PCL也再度走上曆史舞台。聚己內酯在被加熱時有優異的流變性能及粘彈性,這使得其成為以熔融沉積為原理的打印機最主要應用的材料之一。
  聚己內酯在體內能夠穩定存在長達六個月,隨後在逐步降解,且副產物對人體無毒無害。聚乳酸是一種線型熱塑性脂肪族聚酯,3D列印具有良好的生物相容性和生物降解性。但由於聚乳酸的降解是由酯鍵水解實現的,同時由於乳酸的釋放導致了周圍體液環境中PH值的下降。這些酸性副產物易引發組織炎症及細胞死亡。
  為了改善這一問題,研究者們將聚乳酸與生物陶瓷複合,來制備複合支架,以提高其生物響應性以及阻礙酸性環境的形成。Ion等利用3D打印技術制備了一種新型的磷灰石-矽灰石/聚乳酸(AW/PLA)複合結構,該複合結構與皮質骨和松質骨的性質相匹配。體外細胞實驗的結果表明, AW/PLA複合支架能夠有效促進大鼠骨髓基充質幹細胞的增殖和成骨分化。產品設計公司在大鼠顱骨缺損模型中,複合支架表現出良好的骨整合與促進新骨形成的能力。

  除PLA及PCL外,聚丙烯(PPF)是光固化成型中被研究最深入的能夠生物降解且能夠光致交聯的聚合物材料之一。通常情況下打印的漿料要與富馬酸二乙酯DEF溶劑混合,同時也要加入光引發劑。溶液的粘度和PPF與DEF的比值對打印過程以及支架的力學性能有很大的影響。聚醚醚酮(PEEK)由於其熔點在350℃,所以只能通過選擇性激光燒結打印技術來成型。但熔點高也賦予了PEEK 抗熱性,使其能夠在高溫蒸汽殺菌時依然保持穩定。但是作為生物材料來講,PPEK缺乏對組織工程有利的骨整合性,不能與自然骨很好地結合,所以容易引起一些排斥反應,而且價格偏貴。

三維打印生物醫用材料分類-陶瓷基漿料


  在過去的十幾年中,三維打印技術得到了迅速的發展,這也讓其在許多新領域中得到應用,更是吸引了醫療設備以及組織工程領域的目光。由於三維打印能夠以短時間、低成本為病人量身定制特定的醫療產品,這也使得三維打印技術在未來的個人醫療時代有極大的發展前景。目前,已經有很多生物材料通過三維打印的方式制備骨組織工程支架或者其他一些醫療產品等。在本環節中,我們將針對不同的打印技術需要的材料性能進行整體概述,並重點介紹目前已經應用過的生物材料及其優缺點。
  生物醫用活性陶瓷能夠模擬自然骨的礦物相、結構以及機械性能,是理想的仿生骨修複材料。目前應用3D打印機直接打印陶瓷材料有很大難度,產品設計公司因為液態的陶瓷材料數量很少,而且其熔點遠在熔融沉積打印方式所能承受的范圍之外。另外,由於陶瓷材料缺乏光敏特性,因此不適用於光固化立體印刷技術。應用選擇性激光燒結打印系統也很難打印出高密度又多孔的結構。直接擠壓式的三維打印技術是目前打印陶瓷材料最有前景的方法,陶瓷粉體必須有合適的顆粒粒徑(通常情況下10-150微米),以及合適的粘結溶液,使其易於打印成型。
  羥基磷灰石粉末被廣泛應用於三維打印中,這和其礦物相中磷酸鈣的大量存在有關。通過聚丙稀溶液一層一層濺射到HA粉末上,逆向工程隨後進行燒結完成固化過程,這樣我們就得到了羥基磷灰石的聯接體。通過燒結,其抗壓強度(0.5-12Mpa)可達到人體松質骨的最低要求。將其移植到小鼠模型中,8周後支架邊緣開始有新骨生成,內部也有類骨質以及血管長入。但盡管人工骨支架性能優異,但距離臨床使用標准仍然相差甚遠。

  生物玻璃是內部分子呈無規則排列狀態的矽酸鹽的聚集體,材料中的組分可以同生物體內的組分互相交換或者反應,最終形成與生物體本身相容的物質。3D列印研究者通過細胞和動物實驗對生物活性玻璃進行了一些列研究,發現生物玻璃具有優越的自降解性能,其離子產物可以增強成骨細胞的增殖分化和激活成骨基因的表達。為了有效治療腫瘤相關的骨缺損病症,Lu等[9]首先制備了磁性納米粒子改性的介孔生物玻璃,並將其與殼聚糖混合,制備得到多孔複合支架。該複合支架具有良好的骨再生和光熱治療功能,在腫瘤相關骨缺損的治療中有著巨大的應用價值。

3D打印技術分類介紹


  3D打印滲入了各行各業,並引領創新,引發了全球制造業的變革,生物3D打印是3D打印技術在生物醫學領域中的交叉應用,具有重要的研究意義及應用前景。運用3D打印技術既可以制作標准模型,也可以為病人量身定制結構複雜的手術支架等。通過計算機斷層掃描(CT)或者核磁共振(MRI)等醫學成像技術對病人骨缺損部位進行掃描得到所需要的支架模型,逆向工程隨後使用三維打印機進行打印成型。這是傳統的成型技術難以達到的。近年來,三維打印技術在醫用領域內取得了廣泛應用,包括顱面移植、冠齒修複、假體器件、醫療設備、外科手術模型、器官打印、藥物傳輸模型、骨組織工程支架方面的應用。三維打印技術由於其可量身定制性,結構和孔隙可控性以及可複合多種材料等特性受到了研究人員的廣泛關注。這一趨勢也為許多具有突破性的治療方案及設備的發明提供了靈感。
  接下來我們會詳細介紹骨組織工程領域內目前可用於三維打印的生物材料,包括它們各自的優缺點以及打印標准。同時由於不同的打印機能夠打印的生物材料不盡相同,所以我們也對三維打印機的種類及成型原理進行了簡要概述。3D列印我們希望該篇綜述能夠鼓勵更多的科研團隊發明新的生物材料,最終使得三維打印技術在骨組織工程領域取得更大發展。
  生物材料能否被打印這與所使用的三維打印機器有很大關系。不同的打印機對材料的要求不盡相同。在生物醫學領域,主要使用的打印機分為四種類型:光固化立體印刷技術、熔融沉積打印技術、選擇性激光燒結技術、直接漿料擠壓技術。
  熔融沉積以及直接漿料擠壓技術,是兩種常用的制備骨組織工程支架的辦法。直接打印的漿料有些是與水或者低沸點溶劑(二氯甲烷(DCM)、二甲亞碸(DMSO)混融的聚合物溶液,有些是在擠出後能快速揮發的聚合物溶液,或者一些水凝膠能夠在擠出後依然維持原來的結構。通過三維打印成型的水凝膠在擠出後能夠通過觸變行為、溫度感應或者交聯等方式維持形狀。產品設計公司對於熔融沉積和直接打印來說,分辨率可達到在XY平面噴嘴尺寸25微米,層厚200-500微米。通常情況下這兩種方法在打印長的沒有支撐的或者有尖銳突出部分的模型時有問題。擠出的細絲沒有足夠的強度來立即支撐出自身,所以在沒有支撐的部分會出現松弛或者完全倒塌的情況。為了解決這一問題,有時在打印的過程中也添加填充材料,在打印完成之後用溶劑溶掉或者高溫煆燒掉。
  粒子熔化的三維打印技術在工業原型生產中已經取得了廣泛應用,包括選擇性的激光燒結沉積技術以及粒子粘連技術,它們不僅能打印聚合物、陶瓷、金屬及其複合材料,還能賦予其獨特或複雜的結構。選擇性激光燒結技術使用有特定方向的激光使聚合物或者金屬粒子達到其熔點以上溫度,從而使粒子熔化在一起。激光束會根據電腦模型分層處理,從頂部開始使粒子熔化成型,並不斷重複此步驟達到最後的效果[3]。選擇性激光技術成型較慢、成本較高,而且需要使用大量材料,但是其能夠在單一機床上成型多種材料的能力使其在許多制造領域中依然占據用武之地。粒子粘結技術也被稱作非方向性的激光燒結技術,其主要原理與選擇性激光燒結技術類似。但是與激光使粒子熔化不同,粒子粘結技術使用液態的粘結劑溶液使粒子粘結,進而通過高溫煆燒得到三維固體。選擇性的激光燒結技術以及粒子粘連技術已經在矯形或者口腔外科等硬組織工程領域得到運用。

  立體平板印刷技術是將紫外光或者激光穿過可以光致聚合的液態聚合物,使其形成單一的堅硬的聚合物簿膜。在聚合後,基板下降到溶液中,這樣新的樹脂能夠在打印的表面上流過,在上方聚合。在所有打印技術中,立體平板印刷具有最高的分辨率,傳統的立體平板印刷分辨率達到25微米,而微米級的立體平板印刷以及高精確的立體平板印刷技術分辨率達到了單微米級別。然而由於立體平板印刷由於其只能在紫外光下交聯、延伸的後成型特性、缺乏合適的力學性能、樹脂在最後容易被堵塞,以及最重要的缺乏相關可用於立體平板印刷技術的生物相容性及生物降解性的材料,使得其在醫學領域缺乏發展空間。但近年來由於一些天然的或合成的可交聯的生物材料的發現,給立體平板印刷在組織工程領域中的應用提供了很大機會。

水對各種纖維衣物有什么影響


  洗衣服看似簡單的事情,實際上卻藏著很多的知識。對於不同的衣物要采用
  不同的洗滌方式,這樣才能保護衣物不受損。水對各種纖維衣物有什么影響?現在的幹洗店不只是洗衣服那么簡單,為什么要高質洗衣,就是因為現在衣物的質地種類多了,但是根據衣物質地的不同,並不是所有送到幹洗店的衣服都是幹洗,自助洗衣加盟該采用水洗的衣服也要水洗。
  1、棉纖維
  遇水膨脹,伸長率4%左右,在水中比幹燥時體積增大,且濕態時強度較幹態時略有提高2%左右,這對采用水洗有利。
  但棉纖維回潮率高,高吸濕性為微生物的生長創造了條件,會破壞纖維素,強度下降,對堿的穩定性也大打折扣。
  2、麻纖維
  伸縮性變化太大,洗滌中稍有不慎即有可能使衣物變形走樣投幣式洗衣加盟,但是防水耐腐蝕性較好,不易受微生物侵害。
  3、絲纖維
  絲纖維織物一般染色牢度較差,水洗時不宜過度揉搓,應大把拎洗,否則容易變形走樣,還會造成色澤方面的損傷。
  4、毛纖維
  遇水拉伸強度下降,並且在外力的作用下,容貌相互糾纏氈合更加緊密,使纖維織物個方向尺寸減小,而厚度和致密度增加,會產生明顯的縮水,變形。毛纖維對堿相當敏感,而現在大多數水洗型洗滌材料多為堿性,所以毛纖維應盡力避免水洗。
  5、竹纖維在幹燥時強度較好,而在濕水後纖維彈性受到抑制,使其強度變弱。過於用力搓洗、擰水,也不用拿到洗衣店幹洗,會導致壽命縮短。

  水對各種纖維衣物有什么影響?為合理地進行織物的洗滌熨燙,必須在正確鑒別織物纖維的基礎上,進一步了解各種紡織纖維在去漬、去垢、清洗以及熨燙護理過程中,所使用的水、溶劑、溫度和各種化工材料等對織物纖維的影響。

不同皮制衣物要如何清洗保養


  隨著人們生活水平的不斷提高,越來越多人選擇購買高檔優質的皮衣、皮鞋,這樣的穿搭不僅上檔次,而且還非常好看,但皮革的清洗也是一件讓人頭疼的問題,那么不同皮制衣物要如何清洗保養?
  皮褲
  皮褲可以放置清中輕柔搓洗。較幹淨的皮褲,清洗步驟:1.先使用溫熱的毛巾或者海綿輕柔擦拭,投幣式洗衣加盟去除皮褲表面的灰塵。待汙漬受熱後會更加容易清洗,並不容易損壞皮質。2 . 用衣架掛起來放置在通風處風幹,避免暴曬或受潮。 3
  . 等皮褲幹了之後,再上保養油,用電熨鬥進行熨燙,但是一定要記住熨燙時墊一層布燙,防止熨鬥溫度過高而燙壞。
  皮鞋
  皮鞋不能放在水裏面洗,這樣損傷鞋子,我們可以使用柔軟的棉布沾上水之後在把水擰幹,然後用濕布擦拭鞋子,這樣可以把鞋子上面的汙垢擦掉。用柔軟的濕布擦掉鞋子上面的汙垢之後,再往鞋子上面擦上護手油,這樣可以對鞋子有保護的作用,不會讓鞋子失去光澤。
  皮包
  首先,塗清洗劑。皮制的包包,自助洗衣加盟在包包表面髒的地方塗上皮革清洗劑。如果不是真皮的,可以用牙膏代替或者也可以用洗潔精。
  第二步,浸潤汙垢處。塗上皮革清洗劑的地方要等上三到四分鍾,等浸入汙垢後再清理。鍾愛皮質品的有福了!各種皮制品清洗方法
  第三步,用毛刷刷。選擇軟毛的刷子,也可以使用軟毛的牙刷。如果是用牙膏,要和著水一起刷。刷的時候用力不要太大,輕輕的刷,反複刷幾次。
  第四步,擦幹淨包包表面。用淺色的布或者毛巾,較好是白色的,把包包表面剛才刷的地方擦幹淨。
  第五步,晾幹。把清洗好的包包放在室內的陰涼處,慢慢等它晾幹。避免太陽直射。

  不同皮制衣物要如何清洗保養?以上像皮衣、皮包、皮鞋是我們日常生活中會經常穿到或用到的,由於皮制品還是比較昂貴的,做合理有效的保養可以延長衣物的使用壽命,幹洗對皮具清洗護理這塊有相當深厚的認識,清洗加脂,過水脫水,整理晾幹,補傷,固色,封閉,調色上色,做手感,質檢包裝9大步還原衣物原有面貌。

2020年3月23日星期一

瓦楞紙托盤原料豐富


  托盤作為倉庫、車站、碼頭實現大批量物資包裝材料安全快速裝卸不可缺少的附屬工具,其使用量越來越大紙護角。為應對發達國家的“綠色環保貿易壁壘”,瓦楞紙托盤原料豐富、質量輕、成本低,而且可回收,不產生污染,已然成為木質托盤和塑料托盤的替代品。
  我國現有大多數企業以1200mm X 1000mm型托盤尺寸為企業標准,而且外資企業為融入市場、降低物流費用,也紛紛改用此規格托護角紙盤。完整的紙托盤結構由一個承載面板、縱梁或墊塊(腳墩)及外加底鋪板三個基本部分構成。
  一、托盤腳墩
  腳墩的高度確定為160mm,為節省生產的材料,選用4個一組。據目前國內腳墩的標准,選擇規格A:125X125X160mm(正方形);規格B:200X125X160mm(長方形)兩種結構。
  二、托盤底鋪板
  增加底鋪板可以防止面板在承重時由於腳墩沒有得到固定而發生的變形現像。為方便液壓車的使用,需開四個橢圓形的孔。另外在粘腳墩的地方開槽,可以保證組裝時折疊與腳墩內面緊緊黏合,這樣就大大增加了托盤的強度。
  三、托盤襯板和面板
  增加襯板的目的是使腳墩定型並使之與整體結合更加牢固,這樣可延長紙托盤的使用壽命。襯板尺寸和面板一樣,長方形的腳墩在面板的兩邊,各三個,正方形腳墩粘在中間,共三個。

  友情提示:當你要購買紙托盤時,你要告訴廠家需環保包材要承載的最大重量、底腳的高度或是整個托盤的高度、是否需要四面可以進叉車等等問題,方能讓你買到優質可靠的紙托盤。

瓦楞紙托盤的結構以及力學性能


  一、瓦楞紙托盤的結構
  瓦楞紙托盤由鋪板和腳墩兩部分組成,鋪板由楞向平行的多層瓦楞紙板構成,腳紙護角墩由楞向垂直的多層瓦楞紙板構成。多層瓦楞紙鋪板有單一方向及縱橫交錯方向2種結構。腳墩結構主要有墊塊式、縱梁式和圓管式3種形式。墊塊式腳墩一般由3X3共9個墊塊構成;而縱梁式由3個長條形的墊塊構成;圓管式較簡單。墊塊式腳墩結構有瓦楞紙板卷繞式、瓦楞紙板層合、蜂窩紙板層合式和瓦楞結構復合紙板層合式;縱梁式腳墩有蜂窩紙板層合式和瓦楞結構復合紙板層合式。紙管式腳墩有2種形式,一種是直接采用一定高度的紙管作為腳墩,另一種是將若干個一定高度的紙管用瓦楞紙板將其粘合裹包,形成包裹式紙管墊塊或縱梁。此外還有充分利用瓦楞紙板在其楞向上強度高的特點,環保包材使用瓦楞紙板制作了三角狀腳墩結構。
  二、瓦楞紙托盤的力學性能
  抗壓強度對於瓦楞紙托盤來說,是其力學性能最重要的指標之一,是腳墩能夠承受的最大壓力,腳墩高度、寬度及受壓方向均會影響托盤的抗壓強度。
  多層瓦楞紙板楞向平行且為縱向時,瓦楞紙板的抗彎強度最大。對於楞向垂直的多層瓦楞紙板,承受縱向抗彎的瓦楞紙板越多,瓦楞紙板的抗彎強度越大。
  國外20世紀60年代初就開始使用瓦楞紙板托盤,但力學性能方面的研究還是不多。伴隨著計算機技術的迅猛發展,瓦楞紙托盤力學性能研究也逐護角紙漸得到了眾多學者的重視包裝材料
  日本關於這方面的研究起步較早,在日本工業標准JISZ0608-1997紙制平托盤中,對瓦楞紙板托盤的型式、種類、最大承載質量、尺寸、試驗方法及檢測已經有了明確的規定。

  國內雖然起步晚,但對紙托盤的性能、指標以及使用也制定了一系列的標准,在逐步完善之中。