Ultra ääni hamppu kuitujen jalostus
- Ultra ääni liotus kuitu materiaaleja, kuten hampun ja pellava kuituja mahdollistaa nopean ja tehokkaan kuidun muutos.
- Ultra äänellä käsitellyt Bast kuidut ovat fibrillated ja osoittavat huomattavasti korkeampi erityinen pinta, lisääntynyt veto lujuus ja joustavuus.
- Ultra ääni kuitu käsittely on nopea ja helppokäyttöinen jalostus tekniikka teolliseen tuotantoon.
Ultra ääni Retting
Ultra ääni liotus on nopea, tehokas ja vihreä vaihto ehto perinteisille märkä-tai kaste-liotus. Akustinen Kavitaatio, joka syntyy korkean intensiteetin, matalataajuisen Ultra äänen avulla, hajottaa biomateriaalien, kuten muun kuin puun, solu rakenteet, joihin kuuluvat muun muassa pellavaa, hamppua, nokkosen, vehnän olkea, riisi olkea, juuttia, ja lehti perä isistä kuiduista valmistetut kuidut (esim. sisal, Manilla hamppu, abá) ja kookos kuorista perä isin olevat hedelmät.
Ultra ääni purkaen muuntaa mikro kuidut (n. 3-5 μm) nanokuituihin (≥ 100nm). Lisäksi, Ultra ääni käsittely aiheuttama hajoaminen puhdasta xyloglucan ja ksylaanista liuoksessa, osoittaa Ultra ääni tutkimuksia kyky hajota hemicellulose.
Vaikka Ultra ääni liotus käytetään pääasiassa vesi liuoksessa, on mahdollista – raaka-aineesta ja kohdennetuista tuloksista riippuen – yhdistää Ultra ääni prosessi alkali-käsittelyllä. Ratkaisut NaOH, H2O2 ja H2NIIN4 voidaan käyttää alkalisaatiota selluloosan nanokuitujen saamiseksi lyhyessä käsittely ajassa. Ultra ääni hoidolla voidaan helposti saavuttaa selluloosan mikro kuitujen fibrillaatio. Ultra äänellä tuotettu kuidut osoittavat erityinen morfologia, jossa nanokuidut (≥ 100nm) jaetaan koko pinnalle mikro kuidut (3-5 μm).
Skannaus elektroninen mikroskopia analyysi pellavan, hampun ja kookos kuidut kanssa tai ilman Ultra ääni käsittely.
Lähde: Renouard et al. 2014
UIP4000hdT (4 kW) teollinen Ultra ääni prosessori kuitujen käsittelyyn
Ultra ääni hamppu Fiber käsittely
Hampun siementen ja fyto-kannabinoidien kasvavilla markkinoilla on hampun varsien kasvava tuotanto. By a-tuote, hamppu olki ja sen kuidut käytetään pääasiassa tuotantoon paperin tai Geo-tekstiilit, vahvistaminen komposiitti materiaalien sekä rakennus materiaali.
Kuivattu ja leikattu Bast olkea voidaan käyttää raaka-aineena Ultra ääni hoito, kuitenkin ylivoimainen Ultra ääni prosessi tuotos käyttö (osittain) koristeellisia päreitä suositellaan. Bast materiaali kostutetaan veteen (vesi liuos) niin, että pumpattava liete on saatu, joka voi kulkea Ultra ääni läpi virtaus solu. Sonikaatio prosessi kestää vain lyhyen ajan (n. 30-60 SEK.). Tieteellinen tutkimus on osoittanut, että Ultra ääntä parantaa hemiselluloosan ja ligniinien uuttamista lignosselluloosa materiaaleista. Lisäksi sonikaatio heikentää selluloosaa ja pektiiniä. Hampun ja pellavan Ultra ääni käsittely parantaa myös kuitujen joustavuutta ja veto lujuus, jotka ovat arvokkaita ominaisuuksia tekstiili-ja komposiitti teollisuudelle.
- ligniini pitoisuuden vähentäminen
- mikro-ja nano-fibrillated kuidut
- lisääntynyt kuitu joustavuus
- korkeampi veto lujuus
- nopea prosessi
- helppo käyttää
Hamppu kuitujen Ultra ääni-alkali-hoito (Ferreira et al. 2019)
Ultra äänellä muokattu hamppu Fiber
Ultrasonically fibrillated Bast kuitua (esim. hamppu, pellava) on erityisen sopiva vahvistaminen polymeeriset hartsit, termoplastinen, ja Termostaattinen komposiitit.
Hamppu Bast kuidut ovat arvokas lähde, josta selluloosa nanokiteet (CNCs) voidaan uuttaa. Selluloosa-nanokiteisille on ominaista niiden korkea pinta-ala ja niiden poikkeuksellinen jäykkyys ja veto lujuus. CNCs’ veto lujuus kunnostautuu lasin tai alumiinin lujuutta. Selluloosa-nanokiteiset ovat melko halpoja ja ovat siten kilpailukykyinen Nano-lisä aine, kun on kyse hinnasta, saatavuudesta, myrkyllisyydestä sekä kestävyydestä.
Sonikaatio on helppokäyttöinen, Nopea ja vihreä tekniikka, joka mahdollistaa korkealaatuisten selluloosa-nanokiikari tuotteiden tuottamiseksi.
Sosiati et al. 2014 näyttää hyödylliset vaikutukset Ultra äänellä kuitu jalostukseen.
Korkean suoritus kyvyn ultrasonicators kuitu käsittely
Hielscher Ultrasonics valmistaa korkean suoritus kyvyn Ultra ääni laitteita raskaisiin sovelluksiin. Ultra ääni järjestelmämme voidaan käyttää erän tai jatkuvan inline käsittely. Kaikki Hielscher teollisuuden Ultra ääni prosessorit voivat tuottaa erittäin suuria amplitudeja. Amplitudit jopa 200 μm voidaan helposti jatkuvasti ajaa 24/7 toimintaa. Jopa korkeampi amplitudit, räätälöityjä Ultra ääni sonotrodes ovat saatavilla. Kuitenkin kyky erittäin suuria amplitudeja yksin ei riitä suorittamaan onnistuneen Ultra ääni kuitu prosessi, kuten liotus tai eteis värinä. Raaka-aineesta ja kohdennetuista tuloksista riippuen prosessi parametrit – eli amplitudi, paine, lämpö tila ja aika – on oltava täsmälleen hallittavissa ja säädettävissä.
Hielscher digitaaliset Ultra ääni prosessorit tallentaa automaattisesti kaikki prosessi tiedot integroitu SD-kortti, niin että prosessi tulokset ovat toistettavissa. Amplitudi ja käsittely intensiteetti voidaan tarkasti säätää ja ohjata hyvin lieviä erittäin intensiivistä Ultra äänellä olosuhteissa. Tämä antaa sinulle mahdollisuuden käsitellä erilaisia materiaaleja optimaalisen tuotannon.
Hielscherin ultraäänilaitteiston kestävyys mahdollistaa 24/7 toiminnan raskas ja vaativissa ympäristöissä.
Seuraavassa taulukossa on merkintä ultrasonicatorien likimääräisestä käsittelykapasiteetista:
| erätilavuus | Virtausnopeus | Suositeltavat laitteet |
|---|---|---|
| 1 - 500 ml | 10 - 200 ml / min | UP100H |
| 10 - 2000 ml | 20 - 400 ml / min | Uf200 ः t, UP400St |
| 0.1 - 20L | 0.2 - 4 l / min | UIP2000hdT |
| 10 - 100 litraa | 2 - 10 l / min | UIP4000hdT |
| n.a | 10 - 100 l / min | UIP16000 |
| n.a | suuremmat | klusterin UIP16000 |
Ota meihin yhteyttä! / Kysy meiltä!
Suuritehoiset Ultra ääni prosessorit laboratoriosta ohja ajan ja teollisuuden mitta kaavassa.
Kirjallisuus / Viitteet
- Diana P. Ferreira, Juliana Cruz, Raul Fangueiro (2019): luku 1 – Pinta muutos luonnon kuitujen polymeeri komposiitit. Vihreä komposiitit Automotive Applications. Woodhead Publishing Series in Composites Science and Engineering 2019, sivut 3-41.
- Sullivan Renouard, Christophe Hano, Joël Doussot, Jean-Philippe blondeau, Eric Lainé (2014): Ultra ääni vaikutusten luonnehdinta kookos-, pellava-ja hamppu kuituihin. Materiaalit kirjeet 129, 2014. 137 – 141.
- H. Sosiati, M. Muhaimin, P. Abdilah, D. A. Wijayanti, Harsojo, K. Triyana (2014): kemiallisten hoitojen vaikutus
luonnollisen selluloosan ominaisuudet. AIP-konferenssin menettely 1617, 105 (2014). - M. Zimniewska, R. Kozłowski, J. Batog (2008): Nanolignin modified pellava kangas monitoiminen tuote. Molekyyli kristallit ja nestemäiset kristallit Vol. 484, Issue 1, 2008.
Tosiasiat, jotka kannattaa tietää
Hamppu Fiber
Hamppu on monikäyttöinen sato käytetään hampun siemeniä ja myöhemmin siemen öljy, terpenoidit ja kannabinoidit (eli CBD, CBG, jne.) ja hampun olki, joka voidaan jalostaa arvokas kuitu materiaali. Mitä tulee hampun kuitujen laatuun, on erotettava toisistaan niin sanottu hinaus kuidut, jotka eivät ole linjassa, lyhyet kuitu nippuja ja ns linja kuituja, jotka ovat pitkiä (pitkittäinen linjassa) kuituja.
Lyhyt kuitu bundels kutsutaan myös tekninen kuitu ja käytetään pääasiassa auto teollisuudessa, paperin tuotantoon ja Bio-pohjainen komposiitit. Pitkät hamppu kuidut käytetään tekstiili-ja arvokkaita sovelluksia, kuten korkean suoritus kyvyn komposiitit ja Bio-komposiitit.
Hamppu kuitu tuotanto:
Kuituhamppu (hamppu, joka on kasvatettu kuiduntuotantoon) on mieluiten korjattu ennen kukintaa. Tämä varhainen rajaus johtaa suurempaan kuitulaatuun, koska laatu heikkenee, jos kukinta on sallittua. Yleensä kuituhamppu korjataan 70-90 päivää kylvön jälkeen. Hampun korjuun jälkeen kasvit leikataan 2-3cm maaperän yläpuolelle ja kuivataan muutaman päivän ajan. Sadonkorjuun jälkeen hamppu retted. Retting on prosessi, joka käyttää kosteutta ja mikrobeja hajottaa kasvi pektiinit, joka kemiallisesti sitoo hampun varsi yhteen. Perinteisesti hampun varret olisivat vesi-retted tai kaste-retted ennen kuidut ovat scutched. Retting prosessi helpottaa myöhemmin erottaminen altaan ns hampun hurd tai shiv (joka on woody ydin hampun varret). Rettingin jälkeen hampun varret kuivataan (kosteuspitoisuuden alle 15% ja bailed.
Saadakseen hamppu kuituja, joita voidaan käyttää valmistukseen ja lisä aineina, kuidut on erotettava prosessissa, joka tunnetaan “loukuttamisen”. Loukuttamisen-prosessin aikana hampun varsia prosessoidaan mekaanisesti nokan alas hamppu kasvia varten, esimerkiksi vasara myllyn avulla. Tässä mekaanisessa prosessissa hamppu lyödään näyttöä vasten, kunnes hurd, pienemmät Bast kuidut ja pöly putoavat näytön läpi. Nykyaikaiset nopeat Kinemaattiset koristus koneet pystyvät erottamaan hampun kolmeen puroihin; Bast kuitua, hurd, ja vihreä mikro kuitu liina.
Hampun selluloosa pitoisuus on n. 70-77%. Hamppu kuidut ovat erinomainen korvike puuselluloosa kuituja
Edut hamppu kuidut
- kustannustehokas
- korkea veto lujuus ja jäykkyys
- sopii ihanteellisesti neula-rei'itetty kuitu kangas tuotteet
- tehokas korvaaminen lasi kuitu
- vähentää muovaus aikaa
- painon vähentäminen valmiissa osassa
- helppo käsitellä ja kierrättää
- voidaan räätälöidä erilaisten spesifikaatioiden ja erilaisten valmistus järjestelmien
- tarjonnan yhdenmukainen laatu ja saatavuus on mahdollista
Kuitu Bio-materiaalit
Kun olki kuituja uutetaan pellavan varresta, ei-kuitu osia, jotka eivät ole siemeniä, kutsutaan tavallisesti päistäiksi tai hureiksi. Esimerkiksi öljy pellava, päistäreitä ovat n. 70 – 85% kaikista olki painosta, joka tekee päistäreitä pellavan olki jalostuksen päätuote.
Ultrasonically tuotettu, Nano-strukturoitu ligniini käytetään tekemään monitoiminen pellava kankaita. Pehmuste tekstiili tekstiilien kanssa Nano-ligniini, monitoiminen tekstiilit voidaan luoda. Nämä Monitoimiset tekstiilit tarjoavat lisä ominaisuuksia UV-este, antibakteerinen, ja antistaattinen ominaisuuksia.