Tecnologia d'ultrasons Hielscher

Processament de fibres ultrasòniques de cànem

  • Ultrasonic retting de materials fibrosos com les fibres de cànem i lli permet una modificació ràpida i eficient de fibra.
  • Les fibres de Bast processats per ultrasons són fibrillat i mostren una superfície específica significativament més alta, augment de la resistència a la tracció i la flexibilitat.
  • Ultrasònic de processament de fibra és una tecnologia de processament ràpid i fàcil d'utilitzar per a la producció industrial.

Ultrasonic Retting

Ultrasonic retting és una alternativa ràpida, eficaç i verda a la tradicional humida o rosada de retting. Cavitació acústica, generada per l'alta intensitat, l'ultrasò de baixa freqüència, trenca les estructures cel·lulars de biomaterials com ara la no-fusta, les fibres vegetals que inclouen la fibra bast com el lli, el cànem, l'ortiga, la palla de blat, l'arròs de palla, jute, així com fibres derivades de fulles (p. ex., sisal, Manilla de cànem, abacá) i fibra derivada de la fruita com el coco de petxines de coco.
El desentangling ultrasònic transforma microfibres (aprox. 3-5 μm) en nanofibres (≥ 100nm). A més, processament d'ultrasons induït la degradació de xyloglucan pur i xilà en solució, demostrant la capacitat d'ultrasons per degradar Hemicel·lulosa.
Tot i la retting ultrasònic s'utilitza principalment en una solució aquosa, és possible – depenent de la matèria primera i del resultat objectiu – per combinar el procés d'ultrasons amb un tractament d'àlcali. Solucions de NaOH, H2la2 i H2TAN4 pot ser usat per a la alkalització per obtenir nanofibres de cel·lulosa en un temps de processament curt. Per tractament ultrasònic es pot aconseguir una fibrilación de microfibres de cel·lulosa. Les fibres produïdes per ultrasons mostren una morfologia específica en la qual les nanofibres (≥ 100nm) es distribueixen a tota la superfície dels microfibres (3-5 μm).

Processament ultrasònic de cànem, lli i fibres de coco.

Anàlisi de microscopia electrònica en el lli, cànem i fibres de coco amb o sense tractament ultrasònic.
Font: Renouard et al. 2014

UIP4000hdT 4kW processador ultrasònic de gran abast per a l'extracció

UIP4000hdT (4 kW) processador ultrasònic industrial per al processament de fibra

Sol · licitud d'informació




Tingueu en compte la nostra Política de privacitat.


Ultrasònic de processament de fibra de cànem

Amb el creixent mercat de les llavors de cànem i Fito-cannabinoides ve una creixent producció de palla de cànem. Com un subproducte, la palla de cànem i les seves fibres s'utilitzen principalment per a la producció de paper o Geo-tèxtils, el reforç en materials compostos, així com el material de construcció.
Assecat i tall de palla bast es pot utilitzar com a matèria primera per al tractament ultrasònic, però, per a la sortida de procés d'ultrasons superior l'ús de (parcialment) es recomana shives. El material bast es mulla en aigua (solució aquosa) perquè s'obtingui una suspensió bombe, que pot passar la cèl·lula de flux ultrasònic a través de. El procés de sonicació pren només un curt període de temps (aprox. 30-60 seg.). La investigació científica ha demostrat que l'ultrasonicación millora l'extracció d'Hemicel·lulosa i lignina de materials lignocel·lulòsics. Addicionalment, sonicació degrada cel·lulosa i pectina. El processament ultrasònic de cànem i lli també millora la flexibilitat i la resistència a la tracció de les fibres, que són característiques valuoses per a la fabricació de tèxtils i compostos.

Avantatges de processament de fibra ultrasònica

  • reducció del contingut de lignina
  • fibres micro-i nano-fibrilades
  • major flexibilitat de fibra
  • major resistència a la tracció
  • procés ràpid
  • fàcil d'operar
Ultrasònic-tractament alkali de fibra de cànem

Ultrasònic-tractament alkali de fibra de cànem (Ferreira et al. 2019)

Ultrasònic modificat de fibra de cànem

Fibra de Bast amb fibrillat ultrasònic (per exemple, cànem, lli) és especialment adequat com un reforç per a resines polimèriques, termoplàstics i Composites termofixats.
Les fibres de cànem són una font valuosa de les nanocristalls de cel·lulosa (CNCs) poden ser extrets. Els nanocristalls de cel·lulosa es caracteritzen per la seva elevada superfície i la seva extraordinària rigidesa i resistència a la tracció. Dels CNC’ potència de tracció, sobresurt la força de vidre o alumini. Nanocristalls de cel·lulosa són un bastant barat i són per tant un Nano-additiu competitiu, quan es tracta de preu, disponibilitat, toxicitat, així com la sostenibilitat.
La sonicació és una tècnica fàcil d'usar, ràpida i verda, que permet produir nanocristalls de cel·lulosa d'alta qualitat.

Les fibres de kenaf processats per ultrasons.

Sosiati et al. 2014 mostren els efectes benèvols de la sonicació en el processament de fibres.

Ultrasonicators d'alt rendiment per al processament de fibra

Hielscher Ultrasonics fabrica equips d'ultrasons d'alt rendiment per a aplicacions de servei pesat. Els nostres sistemes ultrasònics poden utilitzar-se per al processament en línia per lots o continus. Tots els processadors d'ultrasons industrials Hielscher poden lliurar amplituds molt altes. Amplituds de fins a 200 μm poden ser fàcilment contínuament s'executen en 24/7 operació. Per amplituds fins i tot més altes, ultrasons personalitzats Sonotrodos estan disponibles. No obstant això, la capacitat d'amplituds molt altes per si sola no és suficient per executar un procés de fibra ultrasònica d'èxit, com la recuperació o fibrilació. Segons la matèria primera i sobre el resultat objectiu, els paràmetres del procés – és a dir, l'amplitud, la pressió, la temperatura i el temps – ha de ser exactament controlable i ajustable.
Els processadors ultrasònics digitals de Hielscher registren automàticament totes les dades de procés en una targeta SD integrada, de manera que els resultats del procés són reproduïbles. Amplitud i intensitat de processament pot ser precisament ajustat i controlat des de molt lleu a molt intens condicions de sonicació. Això li dóna l'oportunitat de processar diversos materials per a la producció òptima.
La robustesa d'equips d'ultrasons de Hielscher permet 24/7 operació en servei pesat i en entorns exigents.
La següent taula dóna una indicació de la capacitat de processament aproximada de les ultrasonicators:

El volum de lot Velocitat de flux dispositius recomanats
1 a 500 ml 10 a 200 ml / min UP100H
10-2000 ml 20 a 400 ml / min UF200 ः t, UP400St
00,1-20 litres 00,2 a 4L / min UIP2000hdT
10 a 100L 2 a 10L / min UIP4000hdT
N. A. 10 a 100 L / min UIP16000
N. A. major raïm de UIP16000

Contacti amb nosaltres / Demana'ns!

Demanar més informació

Utilitzeu el formulari següent, si voleu sol·licitar informació addicional sobre l'homogeneïtzació d'ultrasons. Estarem encantats d'oferir-vos un sistema d'ultrasons que compleixi els vostres requisits.









Tingueu en compte que Política de privacitat.


Hielscher ultrasons fabrica ultrasonicators d'alt rendiment per a aplicacions sonoquímiques.

Processadors d'ultrasons d'alta potència de laboratori a escala pilot i industrial.

Literatura / Referències

  • Diana P. Ferreira, Juliana Cruz, Raul Fangueiro (2019): capítol 1 – Modificació superficial de fibres naturals en composites polímer. Composites verds per a aplicacions d'automoció. La sèrie editorial woodhead en composites ciència i Enginyeria 2019, pàgines 3-41.
  • Sullivan Renouard, Christophe Hano, Joël Doussot, Jean-Philippe Blondeau, Eric Lainé (2014): caracterització de l'impacte ultrasònic en el COIR, lli i fibres de cànem. Materials lletres 129, 2014. 137 – 141.
  • H. Sosiati, M. Muhaimin, P. Abdilah, D. A. Wijayanti, Harsojo, K. Triyana (2014): efecte dels tractaments químics en el
    característiques de la cel·lulosa natural. AIP Conference Proceedings 1617, 105 (2014).
  • M. Zimniewska, R. Kozłowski, J. Batog (2008): la tela de lli modificat Nanolignin com a producte multifuncional. Cristalls moleculars i cristalls líquids vol. 484, número 1, 2008.


Fets que cal saber

fibra de cànem

El cànem és un cultiu polivalent utilitzat per les llavors de cànem i posteriorment oli de llavor, terpenoides i cannabinoides (és a dir, CBD, CBG, etc.) i la palla de cànem, que es pot processar a un valuós material de fibra. Pel que fa a la qualitat de la fibra de cànem, no es distingeix entre les anomenades fibres de remolc, que no estan alineats, els paquets de fibra curta i les anomenades fibres de línia, que són llargues (alineats longitudinal) fibres.
Els raïms de fibra curta també s'anomenen fibra tècnica i s'utilitzen principalment en el sector de l'automoció, per a la producció de paper i per a Composites basats en Bio. Les fibres llargues de cànem s'utilitzen per a aplicacions de tèxtil i alt valor, com ara compostos d'alt rendiment i Bio-composites.
Producció de fibra de cànem:
La fibra de cànem (cànem que es cultiva per a la producció de fibra) és ideal per collir abans de la floració. Aquesta primerenca retallada resulta en una major qualitat de fibra a causa de les disminucions de qualitat si es permet la floració. Generalment, el cànem de fibra es verema 70-90 dies després de la sembra. Per collir el cànem, les plantes es tallen 2-3cm per sobre del sòl i després s'assequen durant uns dies. Després de la collita, el cànem és una rèplica. El retting és un procés que utilitza la humitat i els microbis per trencar la planta pectines, que químicament uneix la tija de cànem junts. Tradicionalment, les tiges de cànem serien d'aigua, en forma de rosada, que es retorçat abans que les fibres s'escorja. El procés de retrefacció facilita la posterior separació del bast de l'anomenat cànem o Shiv (que és el nucli llenyós de les tiges de cànem). Després de la revenda, les tiges de cànem s'assequen (a un contingut d'humitat de menys d'un 15% i amb el bany.
Per obtenir fibres de cànem, que poden ser utilitzats per a la fabricació i com a additius, les fibres han d'estar separades en un procés conegut com “scutching”. Durant el procés d'escorçament de la palla de cànem es processa mecànicament per la planta de cànem, per exemple, utilitzant un molí de martell. En aquest procés mecànic el cànem es colpejada contra una pantalla fins Hurd, més petites fibres bast, i caiguda de pols a través de la pantalla. Les modernes màquines d'alta velocitat de decorticació cinemàtica són capaces de separar el cànem en tres rierols; bast fibra, Hurd i microfibra verda.
El contingut de cel·lulosa en cànem és aprox. 70-77%. Les fibres de cànem són un excel lent substitut de les fibres de cel·lulosa de la fusta

Avantatges de les fibres de cànem

  • rendible
  • alta resistència a la tracció i rigidesa
  • ideal per a productes no teixits punxats amb agulla
  • reemplaçament efectiu per a la fibra de vidre
  • redueix el temps de emmotllament
  • reducció de pes en la part acabada
  • fàcil de processar i reciclar
  • es poden personalitzar per satisfer una varietat d'especificacions i diferents sistemes de fabricació
  • qualitat i disponibilitat d'oferta és possible

Biomaterials fibrosos

Quan s'extreuen les fibres de palla de palla de lli, la no-fibra de les parts de la tija, sense incloure la llavor, normalment es coneixen com shives o fa mal. Per exemple en la lli, els shives comprenen aprox. 70 – 85% del pes total de la palla, el que fa que shives el subproducte principal de processament de palla de lli.
La lignina estructurada per ultrasons s'utilitza per fabricar teles de lli multifuncionals. Els tèxtils de lli amb encoixinat amb Nano-ligní, tèxtils multifuncionals es poden crear. Aquests tèxtils multifuncionals ofereixen les propietats addicionals de la barrera UV, propietats antibacterianes i antiestàtiques.