InnoREX - فوق صوتي تحسين PLA النتوء

خلط بالموجات فوق الصوتية، تشتيت و استحلاب يحسن من قذف الأحماض المتعددة الولاتيك (جيش التحرير الشعبي). تنفيذ ultrasonication في خطوط البثق يزيد من العائد ونوعية جيش التحرير الشعبى الصينى المنتجة.

بوليلاكتيد التوليف

الأحماض Polylactid أو polylactide (PLA) هي البوليستر الأليفاتية بالحرارة، الذي يتم تصنيعه من أحادية الحمضية وlactide lactid. Lactide هو diester دوري، وهي مشتقة من المخمرة مصنع النشا (نشا الذرة على سبيل المثال، وقصب السكر)، ويستخدم كبديل ذات الأصل النباتي للمواد البلاستيكية. وبالتالي، والتوليف PLA يناسب تماما في نطاق الكيمياء الخضراء. اكتسبت PLA الفائدة المرتفعة بسرعة كما هو، بديلا للتحلل الحيوي القائم على المواد البلاستيكية التقليدية البتروكيماويات القائمة.
حقائق عن جيش التحرير الشعبى الصينى: PLA (C₃ح₄ال₂) ن ديها كثافة من 1210-1430 كغ / م³، غير قابل للذوبان في الماء، وأصعب من PTFE وينصهر عند درجات حرارة تتراوح بين 150degC و220degC.

إنوريكس – المبتكرة عملية البلمرة

عملية الإنتاج الحالية لجيش التحرير الشعبى الصينى تتطلب المحفزات المحتوية على معادن للتحسين معدل البلمرة لاكتونات، التي تشكل خطرا على الصحة والبيئة. وفيما يتعلق الطبيعة الإشكالية من استخدام محفز والطلب المتزايد للبوليمرات الحيوي القائم، ويركز المشروع InnoREX على تطوير عملية البلمرة، حيث يتم استبدال المعادن التقليدية التي تحتوي على المحفزات التي كتبها حافزا العضوية ويساعده على مصادر بديلة للطاقة من الطاقة العالية الموجات فوق الصوتية، والموجات الدقيقة والليزر.

وقد تبين أن المحفزات العضوية للسيطرة على كفاءة بلمرة lactide، ولكن لا يزال يتعين تحسين نشاطهم لتلبية المعايير الصناعية. وسيتم تحقيق ذلك من خلال إدخال الطاقات البديلة الموجات فوق الصوتيةوأفران ميكروويف وضوء الليزر لأنها زيادة النشاط المحفز وتمكين مراقبة دقيقة من رد فعل من جانب أجزاء صغيرة فقط مثيرة من خليط التفاعل دون زمن الاستجابة.
لذا يجمع مشروع نظام مفاعل الرواية، حيث يتم إدخال مصادر الطاقة البديلة في المتوسط، مع حافزا العضوية للحصول على PLA خالية من المعادن في عملية قذف رد الفعل. (انظر الصورة 1)
لذلك، يستخدم المشروع InnoREX زمن الاستجابة السريع لأفران ميكروويف والموجات فوق الصوتية وضوء الليزر لتحقيق البلمرة المستمرة التي تسيطر عليها بدقة وكفاءة عالية الوزن الجزيئي جيش التحرير الشعبى الصينى في برغي الطارد التوأم. بالإضافة إلى ذلك، سيتم تحقيق وفورات كبيرة في الطاقة من خلال الجمع بين البلمرة، مما يضاعف وتشكيل في خطوة إنتاج واحد.

الموجات فوق الصوتية عالية الطاقة

ثلاثة مصادر الطاقة البديلة - الموجات فوق الصوتية، والموجات الدقيقة وأشعة الليزر - يتم الجمع بين للحث على البلمرة حلقة الافتتاح لضمان عالية الوزن الجزيئي البلمرة. خلال فترة الإقامة المحدود في غرفة المفاعل، ومصادر الطاقة البديلة أعرض رد فعل القيادة تأثير المطلوب في خلية تدفق مضمنة (انظر الصورة 2) على مستوى عالي الاستهداف. وبالتالي، المحفزات المحتوية على معادن مثل القصدير (II) 2-ethylhexanoate، والتي هي في العمليات التقليدية قذف المطلوبة لرفع معدل البلمرة لاكتونات إلى مستوى كفاءة مقبول، ويمكن تجنبها.
وبالنسبة للنظام محطة تجريبية InnoREX، وارتفاع قوة المعالج بالموجات فوق الصوتية UIP1000hd، وهي قادرة على توفير 1KW السلطة بالموجات فوق الصوتية، تم دمجها. الموجات فوق الصوتية عالية الطاقة هو معروف جيدا لآثارها الإيجابية على التفاعلات الكيميائية، وهي ظاهرة sonochemistry. عندما يتم إدخال الطاقة العالية الموجات فوق الصوتية في وسط سائل، وموجات تخلق دورات مما أدى إلى موجات فوق صوتية عالية الضغط (ضغط)، والضغط المنخفض (خلخلة) التجويف. التجويف يصف "تشكيل والنمو والانهيار المندفع من فقاعات في السائل. انهيار التجويف تنتج التدفئة المحلية المكثفة (~ 5000K)، والضغوط العالية (~ 1000 أجهزة الصراف الآلي)، ومعدلات التدفئة والتبريد هائلة (>109 K / ثانية)" مثل هذا السائل يتدفقون مع الطائرات السائلة من ~ 400 كم / ساعة (K.S. Suslick 1998)
تقدم قوات التجويف بالموجات فوق الصوتية المتولدة من الطاقة الحركية، تنتشر الجزيئات، وخلق الجذور دعم تفاعل البلمرة الكيميائية.
الآثار الإيجابية العامة للصوتنة خلال تفاعل البلمرة هي:

• بدء البلمرة المقرر أن المتطرفين خلق sonochemically (حركية البلمرة)
• تسارع معدل البلمرة
• أضيق بولي dispersities، ولكن أعلى الوزن الجزيئي للبوليمرات
• رد فعل أكثر تجانسا، وبالتالي توزيع أقل من أطوال سلسلة

مراجع الادب

• K.S. Suslick (1998): كيرك-Othmer موسوعة التكنولوجيا الكيميائية. 4 إد. J. ايلي & أبناء: نيويورك، 1998، المجلد. 26، 517-541.