Υπερήχων κάνναβης επεξεργασία ινών
- Υπερήχων ανακοπή ινωδών υλικών όπως η κάνναβη και ίνες λίνου επιτρέπει μια γρήγορη και αποτελεσματική τροποποίηση ινών.
- Υπερήχων επεξεργασμένες φυτικές ίνες είναι χτυπάει και δείχνουν μια σημαντικά υψηλότερη συγκεκριμένη επιφάνεια, αυξημένη αντοχή σε εφελκυσμό και την ευελιξία.
- Υπερήχων επεξεργασία ινών είναι μια γρήγορη και εύκολη στη χρήση τεχνολογία επεξεργασίας για τη βιομηχανική παραγωγή.
Υπερήχων ανακοπή
Υπερήχων ανακοπή είναι μια γρήγορη, αποτελεσματική και πράσινη εναλλακτική λύση για την παραδοσιακή υγρή-ή δροσιά-ανακοπή. Η ακουστική Σπηλαίωση, που παράγεται από υπερήχους υψηλής έντασης, χαμηλής συχνότητας, διασπά κυτταρικές δομές βιολογικών υλικών, όπως μη ξύλου, φυτικών ινών, οι οποίες περιλαμβάνουν Βεξ, όπως λινάρι, κάνναβη, τσουκνίδα, άχυρο σιταριού, άχυρο ρυζιού, Γιούτα, καθώς και ίνες προερχόμενες από φύλλα (π.χ., σισάλ, μανιίλα κάνναβης, αμπγιακά) και φυτικές ίνες όπως κοκοφοίνικα από κελύφη καρύδας.
Η υπερηχητική αποσύνδεση μετατρέπει τις μικροίνες (περίπου 3-5 μm) σε νανοίνες (≥ 100nm). Επιπλέον, υπερήχων επεξεργασία προκαλείται αποικοδόμηση της καθαρής ξυλογλουτής και Xylan σε διάλυμα, αποδεικνύοντας την υπέρηχους ικανότητα να υποβαθμίσει ημικυτταρία.
Αν και υπερήχων ανακοπή χρησιμοποιείται κυρίως σε ένα υδατικό διάλυμα, είναι δυνατόν – ανάλογα με την πρώτη ύλη και το στοχευμένο αποτέλεσμα – για να συνδυάσετε τη διαδικασία υπερήχων με αλκαλική θεραπεία. Λύσεις του NaOH, H2ο2 και η2ΕΤΣΙ4 μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την αλκαλοποίηση για να αποκτήσετε νανοίνες κυτταρίνης σε σύντομο χρόνο επεξεργασίας. Με υπερήχους θεραπεία, μια μαρμαρυγή των μικροινών κυτταρίνης μπορεί να επιτευχθεί εύκολα. Η υπερήχων παραγόμενη ίνες δείχνουν μια συγκεκριμένη μορφολογία στην οποία οι νανοίνες (≥ 100nm) διανέμονται σε όλη την επιφάνεια των μικροινών (3-5 μm).
Σάρωση ηλεκτρονική μικροσκόπηση ανάλυση σε λινάρι, κάνναβη και ίνες κοκοφοίνικα με ή χωρίς υπερήχων επεξεργασία.
Πηγή: Renouard et al. 2014
UIP4000hdT (4 kW) βιομηχανική υπερήχων επεξεργαστή για την επεξεργασία ινών
Υπερήχων κάνναβης επεξεργασία ινών
Με την αυξανόμενη αγορά σπόρων κάνναβης και φυτοκανναβινοειδών έρχεται μια αυξανόμενη παραγωγή άχυρο κάνναβης. Ως υποπροϊόν, το άχυρο κάνναβης και οι ίνες του χρησιμοποιούνται κυρίως για την παραγωγή χαρτιού ή γεω-κλωστοϋφαντουργικών προϊόντων, την ενίσχυση σε σύνθετα υλικά καθώς και το οικοδομικό υλικό.
Αποξηραμένα και κομμένα άχυρα άχυρο μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως πρώτη ύλη για υπερήχους θεραπεία, ωστόσο για ανώτερη υπερήχων διαδικασία εξόδου η χρήση των (μερικώς) διακόσμηση των σιβών συνιστάται. Το υλικό από Μπαστ έχει χυθεί σε νερό (υδατικό διάλυμα) έτσι ώστε να λαμβάνεται μια αντλική υδαρής κοπριά, η οποία μπορεί να περάσει το υπερηχητικό κύτταρο ροής. Η διαδικασία υπερήχων διαρκεί μόνο ένα σύντομο χρονικό διάστημα (περίπου 30-60 sec.). Η επιστημονική έρευνα έχει δείξει ότι η υπερήχους βελτιώνει την εκχύλιση της ημικυτταρίνης και λιγνίνης από λιγνοκυτταρινικές ύλες. Επιπλέον, κατεργασία με υπερήχους υποβαθμίζεται κυτταρίνη και πηκτίνη. Υπερήχων επεξεργασία της κάνναβης και λίνου βελτιώνει επίσης την ευελιξία και την αντοχή σε εφελκυσμό των ινών, που είναι πολύτιμα χαρακτηριστικά για την κλωστοϋφαντουργία και σύνθετη κατασκευή.
- μείωση της περιεκτικότητας σε λιγνίδα
- μικρο-και νανο-χτυπάει ίνες
- αυξημένη ευελιξία ινών
- υψηλότερη αντοχή σε εφελκυσμό
- ταχεία διαδικασία
- Εύκολο στη λειτουργία
Υπερήχων-αλκαλική επεξεργασία των ινών κάνναβης (Ferreira et al. 2019)
Υπερήχων τροποποιημένη ίνα κάνναβης
Υπερηχητικά χτυπάει ια ίνες (π.χ., κάνναβη, λινάρι) είναι ιδιαίτερα κατάλληλο ως ενίσχυση για πολυμερή ρητίνες, θερμοπλαστική, και θερμουλικά σύνθετα.
Η κάνναβη είναι μια πολύτιμη πηγή από την οποία μπορούν να εξαχθούν Νανοκρύσταλλοι κυτταρίνη (CNCs). Οι Νανοκρύσταλλοι κυτταρίνης χαρακτηρίζονται από την υψηλή επιφάνειά τους και την εξαιρετική ακαμψία τους και την αντοχή εφελκυσμού. CNCs’ αντοχή σε εφελκυσμό υπερυπερτερεί της δύναμης του γυαλιού ή αλουμινίου. Οι Νανοκρύσταλλοι κυτταρίνης είναι αρκετά φθηνοί και ως εκ τούτου είναι ένα ανταγωνιστικό νανο-πρόσθετο, όταν πρόκειται για την τιμή, τη διαθεσιμότητα, την τοξικότητα, καθώς και τη βιωσιμότητα.
Η κατεργασία με υπερήχους είναι μια εύκολη στη χρήση, γρήγορη και πράσινη τεχνική, η οποία επιτρέπει την παραγωγή υψηλής ποιότητας νανοκρυστάλλους κυτταρίνης.
Sosiati et al. 2014 δείχνουν τα χαρισματικά αποτελέσματα της υπερήχων στην επεξεργασία ινών.
Υπερήχων υψηλής απόδοσης για την επεξεργασία ινών
Hielscher υπέρηχοι κατασκευάζει υψηλής απόδοσης υπερήχων εξοπλισμό για εφαρμογές βαρέων καθηκόντων. Τα υπερηχητικά μας συστήματα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για μαζική ή συνεχή ενσωματωμένη επεξεργασία. Όλα Hielscher βιομηχανική υπερήχων επεξεργαστές μπορεί να παραδώσει πολύ υψηλή πλάτη. Πλάτη έως και 200 μm μπορούν εύκολα να εκτελεστούν συνεχώς σε λειτουργία 24/7. Για ακόμη υψηλότερα πλάτη, προσαρμοσμένα υπερήχων sonοτροδών είναι διαθέσιμα. Ωστόσο, η ικανότητα των πολύ υψηλά πλάτη μόνο δεν είναι αρκετή για να τρέξει μια επιτυχημένη διαδικασία υπερήχων ινών, όπως η ανακοπή ή μαρμαρυγή. Ανάλογα με την πρώτη ύλη και το στοχευμένο αποτέλεσμα, οι παράμετροι της διαδικασίας – Δηλαδή, πλάτος, πίεση, θερμοκρασία και χρόνος – Πρέπει να είναι ακριβώς ελεγχόμενη και ρυθμιζόμενη.
Οι ψηφιακοί επεξεργαστές Υπερήχων Hielscher καταγράφουν αυτόματα όλα τα δεδομένα διεργασιών σε μια ενσωματωμένη κάρτα SD, έτσι ώστε τα αποτελέσματα της διεργασίας να είναι αναπαραγώγιμα. Πλάτος και την ένταση της επεξεργασίας μπορεί να προσαρμοστεί με ακρίβεια και να ελέγχεται από πολύ ήπιες έως εξαιρετικά έντονες συνθήκες υπερήχων. Αυτό σας δίνει την ευκαιρία να επεξεργαστεί διάφορα υλικά σε βέλτιστη παραγωγή.
Η ανθεκτικότητα του εξοπλισμού υπερήχων της Hielscher επιτρέπει τη λειτουργία 24/7 σε βαριά και απαιτητικά περιβάλλοντα.
Ο παρακάτω πίνακας σας δίνει μια ένδειξη για την κατά προσέγγιση ικανότητα επεξεργασίας των υπερήχων μας:
| Μαζική Όγκος | Ρυθμός ροής | Προτεινόμενες συσκευές |
|---|---|---|
| 1 έως 500mL | 10 έως 200 ml / λεπτό | UP100H |
| 10 έως 2000mL | 20 έως 400mL / λεπτό | Uf200 ः t, UP400St |
| 0.1 έως 20 λίτρα | 0.2 έως 4 λίτρα / λεπτό | UIP2000hdT |
| 10 έως 100L | 2 έως 10 λίτρα / λεπτό | UIP4000hdT |
| μ.δ. | 10 έως 100 λίτρα / λεπτό | UIP16000 |
| μ.δ. | μεγαλύτερος | σύμπλεγμα UIP16000 |
Επικοινωνήστε μαζί μας! / Ρωτήστε μας!
Υψηλής ισχύος υπερήχων επεξεργαστές από το εργαστήριο σε πιλοτική και βιομηχανική κλίμακα.
Λογοτεχνία / Αναφορές
- Diana P. Ferreira, Τζουλιάνα Κρουζ, Ραούλ Φανγκουίφ (2019): κεφάλαιο 1 – Επιφανειακή τροποποίηση των φυσικών ινών σε σύνθετα πολυμερή. Πράσινα σύνθετα για εφαρμογές αυτοκινήτων. Η σειρά έκδοσης του Γούντχεντ στην επιστήμη και μηχανική 2019, σελίδες 3-41.
- Σάλιβαν Ρενούαρντ, Δον Χάνο, Τζοέλ Ντασάτ, Ζαν-Φιλίπ Μπλάτσο, Eric LAINÉ (2014): χαρακτηρισμός υπερήχων πρόσκρουσης σε coir, λίνου και ινών κάνναβης. Υλικά γράμματα 129, 2014. 137 – 141.
- H. Sosiati, M. Muhaimin, P. Abdilah, D. A. Wijayanti, Harsojo, κ. Τριάνα (2014): επίδραση των χημικών θεραπειών στο
χαρακτηριστικά της φυσικής κυτταρίνης. Διαδικασία διασκέψεων AIP 1617, 105 (2014). - M. Zimniewska, R. Kołowan, J. Batog (2008): Nanolignin τροποποιημένο λινό ύφασμα ως πολυλειτουργικό προϊόν. Μοριακοί κρύσταλλοι και υγρές κρύσταλλοι vol. 484, Τεύχος 1, 2008.
Γεγονότα που αξίζει να γνωρίζουμε
Ίνες κάνναβης
Η κάνναβη είναι μια καλλιέργεια πολλαπλών χρήσεων που χρησιμοποιείται για τους σπόρους κάνναβης και στη συνέχεια το έλαιο σπόρων, τα τερπενοειδή και τα κανναβινοειδή (δηλ. CBD, CBG, κλπ.) και το άχυρο κάνναβης, τα οποία μπορούν να υποστούν επεξεργασία σε πολύτιμο υλικό ινών. Όσον αφορά την ποιότητα των ινών κάνναβης, υπάρχει διάκριση μεταξύ των λεγμένων ινών ρυμούλκησης, οι οποίες δεν είναι στοιχισμένες, μικρές δέσμες ινών και οι λεγόμενες γραμμές γραμμών, οι οποίες είναι μεγάλες (διαμήκη στοιχισμένες) ίνες.
Οι σύντομες bundels ονομάζονται επίσης τεχνικές φυτικές ίνες και χρησιμοποιούνται κυρίως στην αυτοκινητοβιομηχανία, για την παραγωγή χαρτιού και για βιολογικά σύνθετα υλικά. Οι μεγάλες ίνες κάνναβης χρησιμοποιούνται για υφαντικές ύλες και εφαρμογές υψηλής αξίας, όπως σύνθετα υλικά υψηλής απόδοσης και βιο-σύνθετα.
Παραγωγή ινών κάνναβης:
Η κάνναβη ινών (κάνναβη που αυξάνεται για την παραγωγή ινών) συγκομίζεται ιδανικά πρίν ανθίζει. Αυτή η πρόωρη περικοπή οδηγεί στην υψηλότερη ποιότητα ινών επειδή η ποιότητα μειώνεται εάν η ανθοφορία επιτρέπεται. Γενικά, η κάνναβη ινών συγκομίζεται 70-90 ημέρες μετά από να σπορά. Για τη συγκομιδή της κάνναβης, τα φυτά κόβονται 2-3cm πάνω από το έδαφος και στη συνέχεια ξηραίνονται για λίγες ημέρες. Μετά τη συγκομιδή, η κάνναβη είναι retted. Το Retting είναι μια διαδικασία που χρησιμοποιεί την υγρασία και τα μικρόβια για να σπάσει τις πηκτίνες εγκαταστάσεων, οι οποίες δένουν χημικά το μίσχο κάνναβης από κοινού. Παραδοσιακά, οι μίσχοι κάνναβης θα ήταν νερό-retted ή δροσιά-που αποσυντίθεται προτού να βυθιστούν οι ίνες. Η διαδικασία αντηρίωσης διευκολύνει τον επακόλουθο διαχωρισμό του bast από το λεγόμενο hurd ή shiv κάνναβης (που είναι ο ξυλώδης πυρήνας των μίσχων κάνναβης). Μετά από να retting, οι μίσχοι κάνναβης ξηραίνονται (σε μια περιεκτικότητα σε υγρασία λιγότερο από 15% και που διασώζονται.
Για να αποκτήσετε ίνες κάνναβης, που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την κατασκευή και ως πρόσθετα, οι ίνες πρέπει να διαχωρίζονται σε μια διαδικασία γνωστή ως “αναπήνισης”. Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας επεξεργασίας, το άχυρο κάνναβης γίνεται μηχανικά επεξεργασμένο για να κάτω το φυτό κάνναβης, π.χ., χρησιμοποιώντας ένα σφυρί-μύλο. Σε αυτή τη μηχανική διαδικασία η κάνναβη ξυλοκοπήθηκε σε μια οθόνη μέχρι Hurd, μικρότερες ίνες και σκόνη πέφτουν μέσα από την οθόνη. Οι σύγχρονες μηχανές υψηλής ταχύτητας κινεματική διακοσμηση είναι ικανές να διαχωρίζουν την κάνναβη σε τρία ρεύματα. και πράσινες μικροίνες.
Η περιεκτικότητα σε κυτταρίνη στην κάνναβη είναι περίπου 70-77%. Οι ίνες κάνναβης είναι ένα εξαιρετικό υποκατάστατο για τις ίνες ξύλου κυτταρίνης
Πλεονεκτήματα των ινών κάνναβης
- αποδοτική
- υψηλή αντοχή σε εφελκυσμό και δυσκαμψία
- ιδανικά για μη υφαντά προϊόντα με βελόνα
- αποτελεσματική αντικατάσταση των ινών γυαλιού
- μειώνει το χρόνο χύτευσης
- μείωση βάρους στο τελικό μέρος
- εύκολη επεξεργασία και ανακύκλωση
- μπορεί να προσαρμοστεί για να ανταποκριθεί σε διάφορες προδιαγραφές και διαφορετικά συστήματα παραγωγής
- σταθερή ποιότητα και η διαθεσιμότητα του εφοδιασμού είναι
Ινώδη βιολογικά υλικά
Όταν οι αχώδη ίνες εξάγονται από το άχυρο λίνου, τα μέρη που δεν ανήκουν σε φυτικές ίνες του στελέχους, χωρίς να συμπεριλαμβάνονται οι σπόροι, συνήθως αναφέρονται ως «ίνες» ή «χματωδες». Για παράδειγμα, σε ελαιούχων ινών, οι Σίβες αποτελούνται περίπου 70 – 85% του συνολικού βάρους του αχύρου, το οποίο καθιστά το κύριο υποπροϊόν της επεξεργασίας του αχύρου λίνου.
Υπερήχων παράγεται, νανο-δομημένη λιγνή χρησιμοποιείται για να κάνει πολυλειτουργικό υφάσματα λινό. Με την αναπλήρωση των λευκών υφασμάτων με νανο-λιγνή, μπορούν να δημιουργηθούν πολυλειτουργικά υφάσματα. Αυτά τα πολυλειτουργικά υφάσματα προσφέρουν τις πρόσθετες ιδιότητες του φράγματος UV, αντιβακτηριακών και αντιστατικών ιδιοτήτων.