Reologisten ominaisuuksien ja 3D-tulostettavuuden välisen korrelaation tutkiminen polymeeriseoksille
Tynninen, Eemeli (2023)
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2023060722495
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2023060722495
Tiivistelmä
Työn toimeksiantajana toimi Turun ammattikorkeakoulu ja työ tehtiin AMBioPharmahankkeessa. Hankkeen tavoitteena on kehittää 3D-tulostusta bio- ja lääketeollisuuteen. Päätavoitteena on edistää 3D-tulostuksen saamista teolliseen käyttöön sekä löytää uusia materiaaleja valmistusprosesseihin.
Työn teoriaosuudessa selvitetään reologisia ominaisuuksia sekä niiden mittausmenetelmiä. Lisäksi käydään läpi 3D-tulostusta ja käytettäviä materiaaleja. Tavoitteena kokeellisessa osassa oli selvittää puhtaan polymeerin sekä polymeerilääkeseoksen reologiset ominaisuudet. Saadut tulokset sovelletaan 3D-tulostuksessa. Työssä käytetyt materiaalit ovat etyleenivinyyliasetaatti ja vaikuttavana aineena deksametasoni.
Reologiset tutkimukset toteutettiin reometrillä kolmessa eri lämpötilassa. Testeinä käytettiin rotaatio- ja oskillaatiomenetelmiä. Mittauksien tuloksena saatiin viskositeettiarvot, lineaarinen viskoelastinen alue ja häviö- ja varastomoduuli. 3Dtulostimella tutkittiin massavirtoja samoissa lämpötiloissa kuin reometrillä tehdyissä testeissä. Työn tuloksena saatiin menettelytapa reologisten ominaisuuksien selvittämiseen ja vertailemiseen. Lisäksi saatiin pohjaa menettelytapaan 3Dtulostamisen ja reologian välisen korrelaation hakemiselle.
Jatkoideoina esitetään lisätutkimuksia reologisiin ominaisuuksiin eri mittapäillä ja testeillä. 3D-tulostimella olisi hyvä käyttää laajempaa mittausaluetta ja käyttää enemmän mittauspisteitä. Lisäksi tulisi valmistaa erivahvuisia polymeerilääkeseosoksia. Vaihtoehtoisesti voitaisiin vaihtaa lääkeaine toiseen, jotta saataisiin lisätietoa lisäaineen vaikutuksista reologiaan ja 3D-tulostamiseen.
Työn teoriaosuudessa selvitetään reologisia ominaisuuksia sekä niiden mittausmenetelmiä. Lisäksi käydään läpi 3D-tulostusta ja käytettäviä materiaaleja. Tavoitteena kokeellisessa osassa oli selvittää puhtaan polymeerin sekä polymeerilääkeseoksen reologiset ominaisuudet. Saadut tulokset sovelletaan 3D-tulostuksessa. Työssä käytetyt materiaalit ovat etyleenivinyyliasetaatti ja vaikuttavana aineena deksametasoni.
Reologiset tutkimukset toteutettiin reometrillä kolmessa eri lämpötilassa. Testeinä käytettiin rotaatio- ja oskillaatiomenetelmiä. Mittauksien tuloksena saatiin viskositeettiarvot, lineaarinen viskoelastinen alue ja häviö- ja varastomoduuli. 3Dtulostimella tutkittiin massavirtoja samoissa lämpötiloissa kuin reometrillä tehdyissä testeissä. Työn tuloksena saatiin menettelytapa reologisten ominaisuuksien selvittämiseen ja vertailemiseen. Lisäksi saatiin pohjaa menettelytapaan 3Dtulostamisen ja reologian välisen korrelaation hakemiselle.
Jatkoideoina esitetään lisätutkimuksia reologisiin ominaisuuksiin eri mittapäillä ja testeillä. 3D-tulostimella olisi hyvä käyttää laajempaa mittausaluetta ja käyttää enemmän mittauspisteitä. Lisäksi tulisi valmistaa erivahvuisia polymeerilääkeseosoksia. Vaihtoehtoisesti voitaisiin vaihtaa lääkeaine toiseen, jotta saataisiin lisätietoa lisäaineen vaikutuksista reologiaan ja 3D-tulostamiseen.