Introduzione
La stampa 3D ha trovato applicazione in molti settori, inclusa la produzione di forme orali nutraceutiche. La possibilità di personalizzare e ottimizzare i materiali di stampa è fondamentale per il successo di queste tecnologie emergenti.
L'obiettivo di questo studio è fornire un insieme completo di parametri di stampa per l'uso di miscele di oleogeli di monogliceridi e fitosteroli nella produzione di forme orali.
Materiali e Metodi
La produzione dei campioni è stata effettuata utilizzando un sistema di stampa 3D per estrusione, adattato da una stampante Prusa con software Repetier-Host (V2.0.5) per la configurazione dei parametri.
Le condizioni di stampa sono state monitorate utilizzando un termometro digitale e le immagini dei test falliti e riusciti sono state acquisite tramite una macchina fotografica digitale.
Parametri di Stampa
Di seguito sono riportati i parametri di stampa dettagliati:
- Mixture: Diverse miscele di oleogeli di monogliceridi e fitosteroli sono state testate. Le miscele includevano concentrazioni variabili di monogliceridi e rapporti tra fitosteroli e oleogel, ad esempio M10-20 (10% wt di monogliceridi e 20% wt di fitosteroli/oleogel).
- Temperatura della Siringa: Varie temperature impostate e misurate per la siringa.
- Temperatura dell'Ugello: Temperatura misurata dell'ugello durante la stampa.
- Temperatura Ambientale e della Piattaforma di Costruzione: Monitoraggio delle temperature ambientale e della piattaforma di costruzione.
- Massa delle Forme Stampate: Massa delle forme orali stampate con successo.
- Larghezza dell'Estrusione del Primo Strato: Impostata al 100% come default.
- Diametro del Filamento: Adattato in base alla quantità di materiale estruso.
- Densità di Riempimento: Percentuale di materiale depositato all'interno di ciascun strato.
- Spessore del Guscio: Larghezza del perimetro esterno stampato.
- Percentuale di Flusso: Quantità di materiale estruso durante il processo di stampa.
- Z-hop: Distanza verticale del riavvolgimento dell'ugello.
- Spessore dello Strato: Altezza di ciascuno strato di materiale depositato.
- Spessore del Primo Strato: Altezza del primo strato di materiale depositato.
- Velocità di Stampa: Velocità di spostamento dell'ugello.
- Pattern di Riempimento: Movimento dell'ugello durante la stampa interna degli strati (lineare o concentrico).
- Percentuale di Sovrapposizione del Riempimento: Sovrapposizione tra le linee consecutive di riempimento.
- Velocità della Ventola: Operazione della ventola di raffreddamento, impostata su ON o OFF.
- Tipo di Ugello: Diversi ugelli testati con dimensioni variabili.
- Uso del Peltier: Refrigerazione della piattaforma di costruzione tramite sistema Peltier.
Figura: esempi di forme nutraceutiche stampate in 3D
Risultati e Discussione
I dati raccolti forniscono un quadro dettagliato delle condizioni di stampa necessarie per ottenere forme orali nutraceutiche utilizzando oleogeli e fitosteroli.
Le variabili come la temperatura della siringa, la temperatura dell'ugello e le impostazioni di flusso hanno mostrato un impatto significativo sulla qualità finale delle forme stampate. Il dataset evidenzia anche la relazione tra le impostazioni di stampa e la gelificazione dei materiali, permettendo ottimizzazioni future del processo.
Conclusioni
I parametri di stampa forniti in questo articolo rappresentano una risorsa preziosa per coloro che desiderano implementare processi di stampa 3D per nutraceutici utilizzando materiali simili a quelli studiati.
L'ottimizzazione dei parametri di stampa e la comprensione delle loro interazioni possono facilitare la produzione di forme orali con caratteristiche desiderate.
Per ulteriori dettagli sullo studio, fare affidamento all'articolo originale. Qui i riferimenti:
3D printing of nutraceutical
Ivana M. Cotabarren, Sofia Cruces, Camila A. Palla,
A process parameters dataset for the extrusion 3D printing of nutraceutical oral dosage forms formulated with monoglycerides oleogels and phytosterols mixtures,
Data in Brief,
Volume 28,
2020,
104805,
ISSN 2352-3409,
https://doi.org/10.1016/j.dib.2019.104805.
(https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2352340919311606)
