科学网—德国研发新铸模法利用二氧化碳作溶剂
时间:2017-12-07

  科学网 - 德国研究开发以二氧化碳为溶剂的新模法

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  根据美国科学促进会(AAAS)最近的报告,德国弗劳恩霍夫环境安全与能源技术研究所(UMSICHT)正在开发一种使用二氧化碳作为溶剂的新模型铸造方法,以引入高分子材料,从彩色隐形眼镜制造隐形眼镜抗菌门手柄等高科技产品。

  虽然二氧化碳是导致全球变暖的罪魁祸首,但它也具有广泛的积极用途,如生产尿素,甲醇和水杨酸等化学产品。在30.1摄氏度和73.8巴压力下,二氧化碳可以进入溶剂状超临界状态,溶解染料,添加剂,药物成分和其他聚合物材料。

  弗劳恩霍夫曼弗里德·雷纳(Fraunhofer Manfried Reina)解释说:“我们可以将液态二氧化碳注入充满塑料的高压容器中,直至其饱和,然后缓慢升温并加压使二氧化碳气体达到超临界状态。在170巴下,染料粉末完全溶解在二氧化碳中,随着二氧化碳气体的扩散而扩散到塑料中,整个过程只需要几分钟,打开容器时,二氧化碳气体将逸出,不会消失。

  研究人员还设法将聚碳酸酯添加到纳米颗粒进行灌注,赋予其抗菌能力,以完全杀死表面上的大肠菌群。这种新型抗菌纳米颗粒可用于浇铸门把手。 Rena说:氟比洛芬(一种二氧化硅和抗炎活性药物)的灌注也是可能的。我们的工艺适用于部分结晶和非结晶聚合物的填充,如尼龙,TPE,TPU,PP和聚碳酸酯。但不适用于结晶聚合物。

  研究人员表示,新的灌注方法有着广泛的新用途。可以定制高价值的塑料材料和手机外壳等时尚产品。此外,它还可以用来制造彩色隐形眼镜,这些隐形眼镜也可以注入丰富的药物成分,并全天候缓慢释放到眼睛中,作为可重复使用的眼药水替代青光眼和其他条件。

  雷纳表示,新工艺的最大优势在于它允许在远低于材料熔点的温度下将颜料,添加剂或其它活性成分引入中间层,这比传统的浸渍工艺更温和。二氧化碳不易燃,无毒,价廉。它具有像一般颜料溶剂一样对人类健康和环境无害的溶剂性质。

  德国弗劳恩霍夫环境安全与能源技术研究所相关报告(英文)

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