4. Kiến nghị và câu hỏi:
1.4.Tham khảo tài liệu nghiên cứu
Tại trường Đại học Bách Khoa TP. Hồ Chí Minh, đã có các bài báo nghiên cứu về ảnh hưởng thông số công nghệ đến chất lượng sản phẩm trên máy VINAFDM 2015. Thông số nhiệt độ là một thông số rất quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng cũng như năng suất đùn. Nhiệt độ thấp, vật liệu khó đùn ra ngoài, liên kết các lớp không tất giảm cơ tính cũng như chất lượng bề mặt. Nhiệt độ cao, vật liệu chảy quá loãng, không định hướng được sợi đùn ra, ngoài ra làm biến tính vật liệu, gây cháy sợi vật liệu. Do đó, cần tối ưu thông số vật liệu để đảm bảo các điều kiện làm việc của đầu đùn được tốt nhất, chất lượng bề mặt cao. Tốc độ đùn rất quan trọng, nó bị ràng buộc bởi khả năng gia nhiệt của cụm gia nhiệt và tính chất của vật liệu. Với tốc độ thấp thì vật liệu ra khỏi vòi đùn không kịp so với tốc độ di chuyển theo phương X – Y của hệ thống truyền động của đầu đùn, sẽ tạo nên các đường đứt quãng trên mẫu, dòng vật liệu lỏng sẽ bị quá nhiệt trong đầu đùn và làm thay đổi tính chất vật liệu, sợi vật liệu bị đùn lại hoặc kéo dãn ra làm cho độ chính xác của mẫu không đảm bảo, sợi vật liệu có thể dính chồng lên đường vừa mới tạo thành, hoặc sợi vật liệu chưa dính với lớp bên dưới làm ảnh hưởng đến độ bền của mẫu, đồng thời thời gian tạo mẫu lâu và tính hiệu quả thấp [2]. Từ đó, chúng tôi đã chọn khoảng gia công nhiệt độ thích hợp với nhựa PLA là 190 – 210oC và tốc độ đùn 40 – 60 mm/s. Khoảng nhiệt độ này, nằm trong vùng nhiệt độ nóng độ nóng chảy và chưa đạt tới nhiệt độ phân hủy của PLA. Vận tốc in trong khoảng này là vận tốc trung bình của thiết bị in – 3D.
Dựa vào bài báo khoa học, chúng tôi đã tham khảo được khối lượng trung bình khối, chỉ số phân tán và nhiệt độ nóng chảy (Tm) của nhựa PLA dùng trong in – 3D lần lượt là 65100 (g/mol); 2,12; 154 – 177oC [14].
Chỉ số chảy PLA 3D (ingeo™ 3D850), được khảo sát trên bài báo. Có giá trị trong khoảng 10 (g/10 phút) (2,16 kg; ISO 1133) được thể hiện rõ rệt trong khoảng nhiệt độ đùn 190 – 220 oC [11].
Chúng tôi đã tham khảo phổ hồng ngoại (FTIR) của nhựa PLA có các đỉnh đặc trưng như sau: C=O (1772,40 cm-1), nhóm C-O-C (1080,34) cm-1, các nhóm –CH3, CH2, CH ở 2996,86 cm-1, 2950,21 cm-1, 2881,25 cm-1 [43] và Đỉnh C=O (1750 cm-1), C-O-C (1080 cm-1), C-O (1184 – 1212 cm-1) [40].
14 Bài báo khoa học trên RSC advances “Characterization of biodegradable poly(lactic acid) porous scaffolds prepared using selectiveenzymatic degradation for tissue engineering” đã nghiên cứu tính chất của PLA với hỗn hợp P(3HB-CO-4HB) bằng khảo sát cấu trúc xốp scaffold khi thay đổi trọng lượng hỗn hợp P(3HB-CO-4HB) từ 50% - 60%, thì đường kính lỗ xốp tăng từ 64,5 𝜇𝑚 lên 81,01 𝜇𝑚, mật độ lỗ xốp(%) tăng từ 68,45% lên 79,88% và ứng suất nén giảm từ 9,34 MPa xuống 6,94 MPa. Với sự pha trộn 60% khối lượng P(3HB-CO-4HB) và PLA40 được thí nghiệm trên chuột, cấu trúc scaffold PLA xuống cấp hoàn toàn thành sản phẩm vô hại trong dung dịch SBF với tốc độ phân hủy chậm và giảm khối lượng của cấu trúc xốp scaffold đạt 80% sau 8 tháng [8].
Trên tạp chí khoa học Trường Đại học Cần Thơ “Nghiên cứu chế tạo scaffold Poly(lactic acid) bằng phương pháp tách pha dung môi” đã nghiên cứu sự thay đổi nồng độ polyme và lượng nước trong dung môi ảnh hưởng đến kích thước lỗ xốp. Scaffold có kích thước lỗ xốp 42,4 𝜇𝑚 với nồng độ chế tạo PLA là 150g/L. Kết quả cơ học, độ bền kéo là 65,5 MPa và diện tích bề mặt riêng là 25,7 m2/g.
15
CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM