격자형 판 기하학의 사용은 필수적입니다. 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌(SEBS) 매트릭스의 유변학적 특성을 분석할 때 "벽 미끄러짐"을 방지하기 위해서입니다. 이 재료는 높은 점탄성과 고무와 같은 거동을 나타내기 때문에 매끄러운 표면에서 접지력을 잃어 테스트 결과를 무효화하는 경우가 많습니다. 격자형 디자인은 샘플과 물리적으로 잠겨 테스트 오류가 아닌 재료의 내부 구조를 정확하게 반영하는 데이터를 수집하도록 보장합니다.
SEBS와 같은 고무 재료를 테스트할 때 표준 매끄러운 판은 샘플을 제대로 잡지 못하여 변형되는 대신 미끄러지게 합니다. 격자형 기하학은 기계적으로 표면과 맞물려 적용된 응력이 정확한 저장 계수(G') 및 손실 계수(G'') 판독을 위해 샘플에 완전히 전달되도록 함으로써 이를 해결합니다.
SEBS 매트릭스 테스트의 과제
높은 점탄성과 저항성
SEBS 경피 패치 매트릭스는 단순한 유체가 아닙니다. 높은 점탄성과 뚜렷한 고무와 같은 특성을 가지고 있습니다.
이는 재료가 흐름과 변형에 저항한다는 것을 의미합니다. 유변계가 전단력을 적용하려고 할 때 재료의 내부 구조가 상당히 반발합니다.
벽 미끄러짐 현상
표준 매끄러운 판을 사용할 때 재료의 저항이 샘플과 금속 판 사이의 마찰을 초과하는 경우가 많습니다.
결과적으로 샘플이 로터 표면에서 미끄러지거나 벗어납니다. 이것이 벽 미끄러짐이며, 기기가 재료 내부에서 실제로 발생하지 않는 움직임을 기록하게 됩니다.
격자형 기하학의 메커니즘
기계적 맞물림
격자형 판은 매끄러운 마감을 격자 모양의 질감 있는 표면으로 대체합니다.
이 질감은 SEBS 매트릭스의 표면을 물리적으로 관통합니다. 이는 기계적 맞물림을 생성하여 샘플을 로터에 효과적으로 고정합니다.
정확한 구조적 특성화
샘플이 제자리에 고정되어 있으므로 유변계는 접지력을 잃지 않고 변형률 또는 주파수 스윕을 수행할 수 있습니다.
이는 저장 계수(G') 및 손실 계수(G'')에 대한 정확한 데이터를 확보하도록 보장합니다. 이러한 매개변수는 패치의 성능을 이해하는 데 중요하며, 격자형 그립 없이는 미끄러짐으로 인해 잘못 측정될 것입니다.
절충안 이해
간격 설정 민감도
격자형 판은 미끄러짐 방지에 뛰어나지만 테스트 간격 설정에 복잡성을 야기합니다.
질감의 피크뿐만 아니라 "가상 간격" 또는 유효 기하학 표면에서 간격을 계산해야 합니다. 잘못된 간격 설정은 전단율 계산에 오류를 초래할 수 있습니다.
청소 복잡성
이 판을 효과적으로 만드는 특징, 즉 질감 있는 홈은 청소를 더 어렵게 만듭니다.
SEBS 매트릭스는 끈적이며 격자 패턴 내에 단단히 달라붙을 수 있습니다. 테스트 간 교차 오염이나 표면 프로파일 변경을 방지하려면 세심한 청소가 필요합니다.
목표에 맞는 올바른 선택
올바른 기하학을 선택하는 것은 반고체에 대한 유변학적 데이터를 검증하는 데 가장 중요한 요소입니다.
- 구조적 특성화가 주요 초점이라면: 격자형 판을 사용하여 G' 및 G'' 측정값이 표면 미끄러짐이 아닌 재료의 실제 벌크 특성을 반영하도록 보장합니다.
- 공정 검증이 주요 초점이라면: 테스트 프로토콜에 격자형 기하학을 명시적으로 요구하여 고무와 같은 매트릭스의 다른 배치 간의 일관성을 유지하도록 합니다.
벽 미끄러짐이라는 변수를 제거함으로써 격자형 기하학은 잠재적으로 노이즈가 많은 데이터를 재료의 물리적 현실에 대한 신뢰할 수 있는 지도로 변환합니다.
요약 표:
| 특징 | 매끄러운 판 기하학 | 격자형 판 기하학 |
|---|---|---|
| 표면 상호 작용 | 최소 마찰; 미끄러짐 발생 가능성 높음 | 샘플과의 기계적 맞물림 |
| 벽 미끄러짐 위험 | 높음 (고점도 데이터 무효화) | 낮음/없음 |
| 데이터 정확도 | 고무 재료의 G' 및 G''에 대해 낮음 | 점탄성 특성화에 대해 높음 |
| SEBS 적합성 | 고무와 같은 매트릭스에는 권장하지 않음 | 고점탄성 고체에 권장 |
| 청소 및 준비 | 빠르고 쉬움 | 표면 홈으로 인해 더 복잡함 |
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참고문헌
- C.G.M. Gennari, Francesco Cilurzo. SEBS block copolymers as novel materials to design transdermal patches. DOI: 10.1016/j.ijpharm.2019.118975
이 문서는 다음의 기술 정보도 기반으로 합니다 Enokon 지식 베이스 .
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