Advantageous Hydrogel Production via Ultrasonication

Sonication je vrlo učinljiva, pouzdana i jednostavna tehnika za pripremu hidrogela visokih performansi. Ovi hidrogeli nude izvrsna materijalna svojstva kao što su apsorpcioni kapaciteti, viskoelastičnost, mehanička jačina, modul kompresije i funkcije samocjeljenja.

Ultrazvučna polimerizacija i disperzija za proizvodnju hidrogela

Ultrasonication is used to initiate cross-linking and polymerization during hydrogel production. Ultrasonic dispersion is used to distribute nanoparticles in hydrogels.Hidrogeli su hidrofilne, trodimenzionalne polimerne mreže koje su u stanju apsorbirati velike količine vode ili tekućine. Hidrogeli ispoljavaju izuzetan kapacitet oteklina. Zajednički gradivni blokovi hidrgela uključuju polivinil alkohol, polietilenski glikol, natrijev poliakrilat, akrilate polimere, karbomore, polisaharide ili polipeptide s visokim brojem hidrofilnih grupa, te prirodne proteine kao što su kolagen, želatina i fibrin.
Tako zvani hibridni hidrogeli se sastoji od različitih hemijskih, funkcionalnih i morfološki različitih materijala, kao što su proteini, peptidi, ili nano- / mikrostrukturi.
Ultrazvučna dispersija se široko koristi kao visoko efikasna i pouzdana tehnika za homogenizaciju nano-materijala kao što su ugljikove nanocijeve (CNT, MWCNTs, SWCNT), celuloznu nano-kristale, chitin nanofibres, titanij dioksid, srebrne nanočestice, proteine i druge mikron- ili nanostrukturu u polimernu matricu hidrogela. To čini sonication glavnim alatom za proizvodnju hidrogela visokih performansi sa izvanrednim kvalitetama.

Informativni zahtev




Zabilježi naš Politika privatnosti.


Ultrasonic cavitation promotes the cross-linking and polymerization during hydrogel synthesis. Ultrasonic dispersion facilitates the uniform distribution of nanomaterials for hybrid hydrogel fabrication.

ultrasonicator UIP1000hdT sa staklenim reaktorom za sintezu hidrogela

Šta istraživanja pokazuju – Ultrazvučna hidrogel priprema

Prvo, ultrasonikacija promiče polimerizaciju i reakcije unakrsnog povezivanja tokom formiranja hidrogela.
Drugo, ultrasonikacija je dokazana kao pouzdana i efikasna tehnika disperzija za proizvodnju hidrogela i nanokompozitnih hidrogela.

Ultrazvučno unakrsno povezivanje i polimerizacija hidrogela

Ultrasonication pomaže u formiranju polimernih mreža tokom sinteze hidrogela putem slobodne radikalne generacije. Intenzivni ultrazvučni talasi stvaraju akustičnu kavitaciju koja uzrokuje sile visokog smicanja, molekularno sniženje i slobodnu radikalnu formaciju.

Cass et al. (2010) pripremio je nekoliko "akrilinih hidrogela pripremljenih putem ultrazvučne polimerizacije vodotopljenih monomera i makromonoma. Ultrazvuk je korišten za stvaranje inicijacionih radikala u viskoznim vodu monomernim soluionima koristeći dodatke glycerol, sorbitol ili glukozu u otvorenom sistemu na 37°C. Dodaci koji se rastvore u vodi su bili neophodni za proizvodnju hidrogela, glycerol je bio najučinkovitiji. Hidrogeli su pripremljeni od monomera 2-hidroksietilmetakrilata, poli(etilenski glikol) dimetakrilata, dekstrana metakrilata, akrilne kiseline/etilenska glikol dimetakrilata i akrylamida/bis-akrylamida." [Cass et al. 2010] Ultrazvučna primjena pomoću ultrasonikatora sonde je bila učinkovita metoda za polimerizaciju vode rastvornih vinilnih monomera i naknadnog priprema hidrogela. Ultrazvučno inicirana polimerizacija se javlja brzo u nedostatku hemijskog inicijatora.

Ultrasonični raspršivač Fumed silicijuma: Hielscher ultrasonični homogenizer UP400S raspršuje barut brzo i efikasno u pojedinačnim česticama.

Rasprsi Fumed Silicia u vodu koristeći UP400S.

Ultrazvučni disperzion od

  • nanočestice, npr. TiO2
  • ugljikove nanocijeve (CNT)
  • celuloza nanocrystals (CNCs)
  • celulozi nanofibrili
  • gume, npr. ksantan, žvakaća žvakaća žvaka
  • proteini
Video prikazuje ultrazvučni raspršivač UP400ST za proizvodnju hidrogela. Sonication je efikasna tehnika za proizvodnju nano-dispersija i za promociju sinteze hidrogela visokih performansi.

Ultrazvučna nano-disperzija sa ultrasonikatorom UP400ST

 

Hydrogel formation via ultrasonically-assisted gelation using the ultrasonicator UP100H

Formiranje hidrogela putem ultrazvučno asistirane gelacije pomoću ultrasonicator UP100H

Informativni zahtev




Zabilježi naš Politika privatnosti.


Ultrasonication je kompatibilan sa svim vrstama polimere i biopolimere i omogućava pojačavanje hibridnih hidrogela nano-strukturnim materijalima kao što su nanočestice, nanocrystals ili nanofibre. Pojačavanje hidrogela raznim nanomaterijalima omogućava modificiranje i kontrolu fiziohemijskih i reo-mehaničkih svojstava nanokompozitnih hidrogela, budući da su mikrostrukture ključni faktor za dobivena materijalna svojstva.

Ultrasonication is applied to produce high-performance hydrogels containing nano-materials

SEM od poli(akrilamid-ko-itakonske kiseline hidrogel koji sadrži MWCNTs. MWCNT su ultrazvučno raspršeni koristeći ultrasonikator UP200S.
studija i slika: Mohammadinezhada et al., 2018

Izmišljotina Poli(akrilamid-ko-itakonska kiselina) – MWCNT Hydrogel koristeći Sonication

Mohammadinezhada et al. (2018) je uspješno proizvela superabsorbentni hidrogel kompozit koji sadrži poli(akrilamid-koitakonsku kiselinu) i višezidane ugljikove nanocijeve (MWCNTs). Ultrasonikacija je izvedena hielscherovim ultrazvučnim uređajem UP200S. Stabilnost hidrogela se povećala sa povećanjem MWCNTs omjera, koji bi se mogli pripisati hidrofobnoj prirodi MWCNTs kao i povećanju ukrštene densi. Kapacitet za održavanje vode (WRC) hidrogela P(AAm-co-IA) je također povećan u prisustvu MWCNT (10 wt%). U ovoj studiji, efekti ultrasonication su ocijenjeni superiornim u odnosu na uniformnu distribuciju ugljika nanocijevi na polimernoj površini. MWCNTs su bili netaknuti bez ikakvog prekida u polimerni strukturi. Osim toga, povećana je jačina dobivenog nanokompozita i njegov kapacitet za održavanje vode i apsorpcija drugih topivih materijala kao što je Pb (II). Sonication je razbio inicijator i raspršio MWCNTs kao odličan punilac u lancima polimera pod povećanjem temperature.
Istraživači zaključuju da se ti "uvjeti reakcije ne mogu postići konvencionalnim metodama, a homogenost i dobro raspršivanje čestica u domaćina ne mogu se postići. Osim toga, proces sonikacije razdvaja nanočestice u jednu česticu, dok miješanje to ne može. Drugi mehanizam za smanjenje veličine je efekat snažnih akustičanih talasa na sekundarne veze kao što je vezivanje vodika koje ovo zračenje razbija H-povezivanje čestica, i naknadno, disocira zbrojene čestice i povećava broj slobodnih adsorptivnih grupa kao što su -OH i pristupačnost. Tako, ovaj važan događaj čini proces sonikacije kao superiornu metodu nad ostalima kao što je magnetno miješanje primijenjeno u literaturi." [Mohammadinezhada et al., 2018]

High Performance Ultrasonicators for Hydrogel Synthesis

Hielscher Ultrasonics proizvodi ultrazvučnu opremu visokih performansi za sintezu hidrogela. Od malog i srednjeg R&D i pilot ultrasonikatori industrijskim sistemima za komercijalnu proizvodnju hidrogela u kontinuiranom modu, Hielscher Ultrasonics ima pokrivene vaše procesne zahtjeve.
Ultrasonikatori industrijskog razreda mogu isporučiti vrlo visoke amplitude, što omogućava pouzdane reakcije unakrsnog povezivanja i polimerizacije i uočljivo raspršivanje nano čestica. Amplitute do 200μm mogu se lako kontinuirano pokrenuti u 24/7/365 operaciji. Za još više amplitude, dostupne su prilagođene ultrazvučne sonotrode.

Zašto Hielscher Ultrasonics?

  • visoka efikasnost
  • Najmodnija tehnologija
  • pouzdanost & robusnost
  • serija & U redu
  • za bilo koji volumen
  • inteligentni softver
  • pametne funkcije (npr. protokoliranje podataka)
  • CIP (čisto-na mjestu)

Pitajte nas danas za dodatne tehničke informacije, cijenjenje i nekomittalnu citat. Naše davno iskusno osoblje je drago da vas konzultiše!
Tabela u nastavku daje naznaku približan kapacitet prerade naših ultrasonicators:

Batch Volumen protok Preporučeni uređaji
1 do 500ml 10 do 200ml / min UP100H
10 do 2000mL 20 do 400mL / min Uf200 ः t, UP400St
00,1 do 20L 00,2 do 4L / min UIP2000hdT
10 do 100l 2 do 10L / min UIP4000hdT
N / A. 10 do 100L / min UIP16000
N / A. veći klaster UIP16000

Kontaktiraj nas! / Pitajte nas!

Traži više informacija

Molimo koristite formular ispod da Zatražit dodatne informacije o ultrazvučnim procesorima, aplikacijama i cijeni. Biće nam drago da diskutujemo o vašem procesu sa vama i da vam ponudimo ultrazvučni sistem.









Molim vas, obratite se našem Politika privatnosti.


Ultrasonic high-shear homogenizers are used in lab, bench-top, pilot and industrial processing.

Hielscher Ultrasonics proizvodi ultrazvučne homogenizatore visokih performansi za miješanje aplikacija, disperziju, emulgaciju i ekstrakciju na laboratorijskim, pilotskim i industrijskim skalama.

Književnost/reference



Činjenice vredi znati

Za šta se koriste Hydrogelsi?

Hidrogeli se koriste u mnogim industrijama kao što su u pharmi za isporuku lijekova (npr. time-released, oralna, intravenozna, aktuelna ili rektalna dostava lijekova), medicina (npr. kao skele u inženjeringu tkivima, Implantati za grudi, biomehanički materijal, preljevi za rane), kozmetički proizvodi, proizvodi za njegu (npr. kontaktne leće, pelene, sanitarne salvete), poljoprivreda (npr. za formulacije pesticida, granule za držanje vlage tla u aridnim područjima), istraživanje materijala kao funkcionalni polimetri (npr. eksploziv vodenog gela , enkapsulacija kvantnih toèki, termodinamièka generacija elektriciteta), odvodnjavanje ugalja, umjetni snijeg, dodaci hrani, i drugi proizvodi (npr. ljepilo).

Klasifikacija hidrogela

Kada je klasifikacija hidrogela napravljena u zavisnosti od njihove fizičke strukture može se klasificirati kako slijedi:

  • amorfni ( ne-kristalin )
  • semicrystalline: Kompleksna smjesa amorfnih i kristalnih faza
  • kristalnog

Kada su fokusirani na polimerni sastav, hidrogeli se također mogu klasificirati u sljedeće tri kategorije:

  • homopolymeric hydrogels
  • kopolimerni hidrogeli
  • multipolymeric hydrogels / IPN hydrogels

Na osnovu vrste ukrštanja, hidrogeli se klasificiraju u:

  • hemijski crosslinked networks : permanent junctions
  • fizicki ukrštene mreze : prolazna raskrsca

Fizički izgled dovodi do klasifikacije u:

  • Matrica
  • film
  • mikrosfera

Klasifikacija bazirana na mrežnom električnom naboju:

  • nonionic ( neutral )
  • ionic ( ukljucujuci anionski ili cationic )
  • amfotericni elektrolit ( ampholitik )
  • zwitterionic ( polibetaini )

Hielscher Ultrasonics supplies high-performance ultrasonic homogenizers from lab to industrial size.

Ultrazvuka visokih performansi! Hielscherov proizvodni raspon pokriva cijeli spektar od kompaktnog lab ultrasonicatora preko klupa-top jedinica do puno-industrijskih ultrazvučnih sistema.