• Nanotselluloos on kõrgjõudlusega lisand, mida on edukalt kasutatud reoloogiliste modifitseerijatena, tugevdajana ja lisandina mitmekülgsetes kõrgefektiivsetes materjalides ja rakendustes.
• Nano-struktureeritud fibrillid on väga suure võimsusega ultraheli homogeniseerimiseks ja freesimiseks väga tõhusalt isoleeritud igast tselluloosi sisaldavast allikast.
• Ultraheli abil saab saavutada kõrgemat fibrillatsiooni, kõrgemat nanotselluloosisisaldust ja õhemaid kiude.
• Ultraheli tehnoloogiat iseloomustavad ekstensiivsete ja kõrgete nihkejõudude äärmiselt suurema jõudlusega tavapärased nano-tselluloositootmise meetodid.

Ultraheli Nanotselluloosi tootmine

Kõrge võimsusega ultraheliuuringud aitavad kaasa mitmesuguste tselluloosmaterjalide allikate, nagu puit, lignotsellulooskiud (tsellulooskiud) ja tselluloosi sisaldavad jäägid, mikro- ja nano-tselluloosi eraldamiseks ja eraldamiseks.
Taimede kiud vabastatakse lähtematerjalist, ultraheli lihvimine ja homogeniseerimine on võimas ja usaldusväärne meetod, mis võimaldab töödelda väga suuri koguseid. Tselluloos sisestatakse inline sonoreactor, kus ultraheli suure nihkejõud purustab biomassi raku struktuuri, nii et fibrillous aine saab kättesaadavaks.
Allpool toodud joonis 1 näitab TEM-i kujutist “Kunagi kuivatatud puuvill” (NDC) ensümaatilise hüdrolüüsiga ja töödeldi Hielscheri abil UP400S 20 minutit. [Bittencourt et al. 2008]

TEM-i pilt “Kunagi kuivatatud puuvill” (NDC), mis on ensümaatilise hüdrolüüsi teel töödeldud ja töödeldud Hielscheri UP400S-ga 20 minutit. [Bittencourt et al. 2008]

Alljärgnev joonis 2 näitab ensüümide hüdrolüüsile saadetud viskoosfilmi SEM-kujutist, millele järgneb ultraheliga töötlemine UP400S. [Bittencourt et al. 2008]

Viskoosfilmi SEM kujutis, mis on esitatud ensümaatilisele hüdrolüüsile, millele järgneb ultraheliga töötlemine UP400S abil [Bittencourt et al. 2008]

Ultraheli nanokartselluloosi töötlemist saab edukalt kombineerida TEMPO-oksüdeeritud kiu töötlemisega. TEMPO protsessis toodetakse tselluloosist nanofiibreid oksüdeerimissüsteemina, kasutades katalüsaatorina 2,2,6,6-tetrametüülpiperidinüül-1-oksüli (TEMPO) ja naatriumbromiidi (NaBr) ja naatriumhüpokloriti (NaOCl). Uuringud on tõestanud, et oksüdatsiooni efektiivsus on märkimisväärselt paranenud, kui oksüdatsioon toimub ultraheli kiirguse all.

ultraheli Dispersion

Nanotselluloosi dispersioonid näitavad erakordset reoloogilist käitumist, kuna selle kõrge viskoossus on madala nanotselluloosi kontsentratsioonis. See muudab nanokartselluloosi väga huvitavaks lisandiks reoloogiliste modifitseerijatena, stabilisaatorina ja gelandina erinevateks rakendusteks, näiteks kattekihis, paberil või toiduainetööstuses. Selle ainulaadsete omaduste väljendamiseks peab nanokartselluloos olema
Ultraheli hajumine on ideaalne meetod, et saada peene suurusega, ühekordselt dispergeeritud nanotselluloos. Kuna nanokartselluloos on väga kõrge Nihutatav hõrenemineultraheli on eelistatum tehnoloogia nanotselluloossete suspensioonide valmistamiseks, sest suure võimsusega ultraheli sidumine vedelikega loob äärmiselt nihketugevuse. (Kliki siia, et rohkem teada saada ultraheli kavitatsioonist vedelikes!)
Pärast nanokristallilise tselluloosi sünteesi on nanotselluloos sageli ultraheli hajutatud lõppsaaduse (nt nanokomposiidid, reoloogiline modifikaator jne) valmistamiseks vedelasse keskkonda, nt mittepolaarsesse või polaarsesse lahustitesse, nagu dimetüülformamiid (DMF). Kuna CNF-sid kasutatakse mitmekülgsetesse koostistesse lisanditena, on otsustava tähtsusega usaldusväärne dispersioon. Ultraheli tekitab stabiilselt ja ühtlaselt hajutatud fibrilli.

Tööstuslik ultraheli töötlemine

Hielscher Ultrasonics tarnib võimsat ja usaldusväärset ultraheli tehnoloogiat väikestest lab ultrasonikaatorid pink-top süsteemid ja täieliku kommertslik tööstuslike seadmete seadmed. Hielscheri läbivoolu sonoreaktorites, mis on saadaval erinevate suuruste ja geomeetriaga, saavutatakse optimaalne ultraheli tingimus, kuna optimeeritud reaktsioonitingimused on tselluloosmaterjali suhtes fokuseeritud ja ühtlased.
Hielscheri ultraheli pingutusseadmetega, nagu näiteks UIP1000hdT, UIP2000hdT või UIP4000hdT, võib kilogrammi nanokartselluloosi päevas kergesti valmistada. Täielikud tööstusüksused nagu UIP10000 ja UIP16000 käidelda väga suured massivood ja võimaldada suuremahuliste tootmismahtude täielikku kaubanduslikku tootmist. Kuna kõik Hielscheri pingi- ja tööstuslikud ultrasonikaatorid on võimalik paigaldada klastriteks, ei ole ultraheli protsessi võimsust praktiliselt piiratud.

Ultraheli töötlus: Hielscher juhendab teid teostatavusest ja optimeerimisest kommertstoodangule!