અલ્ટ્રાસોનિક હેમ્પ રેસા પ્રક્રિયા

• હેમ્પ અને ફ્લેક્સના રેસા જેવી રેસાયુક્ત સામગ્રીનું અલ્ટ્રાસોનિક રેટિંગ રેસામાં ઝડપી અને કાર્યક્ષમ ફેરફાર કરવાનું શક્ય બનાવે છે.
• અલ્ટ્રાસોનિક રીતે પ્રક્રિયા કરેલા છાલના રેસાઓનું સૂક્ષ્મ તંતુઓમાં વિભાજન થાય છે અને તેઓ નોંધપાત્ર રીતે વધારે વિશિષ્ટ સપાટી ક્ષેત્રફળ, વધેલી તાણ મજબૂતાઈ અને લવચીકતા દર્શાવે છે.
• અલ્ટ્રાસોનિક રેસા પ્રક્રિયા ઔદ્યોગિક ઉત્પાદન માટેની ઝડપી અને ઉપયોગમાં સરળ પ્રક્રિયા તકનીક છે.

અલ્ટ્રાસોનિક રેટિંગ

અલ્ટ્રાસોનિક રેટિંગ પરંપરાગત પાણીમાં પલાળીને અથવા ઝાકળ દ્વારા કરવામાં આવતા રેટિંગનો ઝડપી, કાર્યક્ષમ અને પર્યાવરણને અનુકૂળ વિકલ્પ છે. ઉચ્ચ તીવ્રતા અને નીચી આવૃત્તિવાળા અલ્ટ્રાસાઉન્ડ દ્વારા ઉત્પન્ન થતું ધ્વનિક કેવિટેશન બિનકાષ્ઠીય વનસ્પતિ રેસા જેવી જૈવિક સામગ્રીની કોષીય રચનાઓને તોડી નાખે છે. આ રેસાઓમાં ફ્લેક્સ, હેમ્પ, નેટલ, ઘઉંનું પરાળ, ચોખાનું પરાળ અને શણ જેવા છાલના રેસા, તેમજ પાંદડાંમાંથી મેળવેલા રેસા (દા.ત., સિસલ, મનિલા હેમ્પ, અબાકા) અને નાળિયેરના કોચલામાંથી મળતા કાથી જેવા ફળમાંથી મેળવેલા રેસાનો સમાવેશ થાય છે.
અલ્ટ્રાસોનિક રીતે ગૂંચ ઉકેલવાથી માઇક્રોરેસા (આશરે 3–5µm) નૅનોરેસામાં (≥100nm) રૂપાંતરિત થાય છે. વધુમાં, અલ્ટ્રાસોનિક પ્રક્રિયાએ દ્રાવણમાં રહેલા શુદ્ધ ઝાઇલોગ્લુકેન અને ઝાઇલેનનું વિઘટન કર્યું હતું, જે હેમિસેલ્યુલોઝનું વિઘટન કરવાની અલ્ટ્રાસાઉન્ડની ક્ષમતા દર્શાવે છે.
અલ્ટ્રાસોનિક રેટિંગ મુખ્યત્વે જલીય દ્રાવણમાં કરવામાં આવતું હોવા છતાં, કાચા માલ અને લક્ષિત પરિણામના આધારે અલ્ટ્રાસોનિક પ્રક્રિયાને ક્ષારની માવજત સાથે જોડવાનું શક્ય છે. NaOH, H₂O₂ અને H₂SO₄ ના દ્રાવણોનો ઉપયોગ ટૂંકા પ્રક્રિયા સમયમાં સેલ્યુલોઝના નૅનોરેસા મેળવવા માટે ક્ષારીકરણમાં કરી શકાય છે. અલ્ટ્રાસોનિક માવજત દ્વારા સેલ્યુલોઝના માઇક્રોરેસાનું સૂક્ષ્મ તંતુઓમાં વિભાજન સરળતાથી કરી શકાય છે. અલ્ટ્રાસોનિક રીતે ઉત્પન્ન કરેલા રેસા એક વિશિષ્ટ આકારરચના દર્શાવે છે, જેમાં નૅનોરેસા (≥ 100nm) માઇક્રોરેસાની (3–5µm) સમગ્ર સપાટી પર વિતરિત થયેલા હોય છે.

અલ્ટ્રાસોનિક પ્રક્રિયા સાથે અથવા તેના વિના ફ્લેક્સ, હેમ્પ અને કાથીના રેસાનું સ્કેનિંગ ઇલેક્ટ્રોન માઇક્રોસ્કોપી દ્વારા વિશ્લેષણ.
સ્રોત: Renouard et al. 2014

અલ્ટ્રાસોનિક હેમ્પ રેસા પ્રક્રિયા

હેમ્પના બીજ અને ફાઇટો-કેનાબિનોઇડ્સના વધતા બજાર સાથે હેમ્પના પરાળનું ઉત્પાદન પણ વધી રહ્યું છે. આડપેદાશ તરીકે હેમ્પના પરાળ અને તેના રેસાનો મુખ્યત્વે કાગળ અથવા ભૂવસ્ત્રોના ઉત્પાદન માટે, સંયુક્ત સામગ્રીમાં પ્રબલન માટે તેમજ બાંધકામની સામગ્રી તરીકે ઉપયોગ થાય છે.
સૂકવેલા અને કાપેલા છાલયુક્ત પરાળનો અલ્ટ્રાસોનિક માવજત માટે કાચા માલ તરીકે ઉપયોગ કરી શકાય છે, જોકે અલ્ટ્રાસોનિક પ્રક્રિયાનું વધુ ઉત્તમ પરિણામ મેળવવા માટે (આંશિક રીતે) છાલ દૂર કરેલા કાષ્ઠીય ગાભાના ટુકડાઓનો ઉપયોગ કરવાની ભલામણ કરવામાં આવે છે. છાલની સામગ્રીને પાણીમાં (જલીય દ્રાવણમાં) ભીની કરવામાં આવે છે, જેથી પંપ કરી શકાય તેવો સ્લરી મળે છે, જે અલ્ટ્રાસોનિક પ્રવાહ કોષમાંથી પસાર થઈ શકે છે. સોનિકેશન પ્રક્રિયામાં માત્ર ટૂંકો સમય (આશરે 30–60 sec.) લાગે છે. વૈજ્ઞાનિક સંશોધને દર્શાવ્યું છે કે અલ્ટ્રાસોનિકેશન લિગ્નોસેલ્યુલોઝિક સામગ્રીમાંથી હેમિસેલ્યુલોઝ અને લિગ્નિનના નિષ્કર્ષણમાં સુધારો કરે છે. વધુમાં, સોનિકેશન સેલ્યુલોઝ અને પેક્ટિનનું વિઘટન કરે છે. હેમ્પ અને ફ્લેક્સની અલ્ટ્રાસોનિક પ્રક્રિયા રેસાની લવચીકતા અને તાણ મજબૂતાઈમાં પણ સુધારો કરે છે, જે કાપડ અને સંયુક્ત સામગ્રીના ઉત્પાદન માટે મૂલ્યવાન લાક્ષણિકતાઓ છે.

હેમ્પના રેસાની અલ્ટ્રાસોનિક-ક્ષાર માવજત (Ferreira et al. 2019)

અલ્ટ્રાસોનિક રીતે સંશોધિત હેમ્પના રેસા

અલ્ટ્રાસોનિક રીતે સૂક્ષ્મ તંતુઓમાં વિભાજિત કરેલા છાલના રેસા (દા.ત., હેમ્પ, શણ) પોલિમેરિક રેઝિન, થર્મોપ્લાસ્ટિક અને થર્મોસેટ સંયુક્ત સામગ્રીઓમાં પ્રબલન તરીકે ખાસ કરીને યોગ્ય છે.
હેમ્પના છાલના રેસા એક મૂલ્યવાન સ્રોત છે, જેમાંથી સેલ્યુલોઝ નેનોક્રિસ્ટલ્સ (CNCs) નિષ્કર્ષિત કરી શકાય છે. સેલ્યુલોઝ નેનોક્રિસ્ટલ્સ તેમના મોટા સપાટી ક્ષેત્રફળ અને અસાધારણ દૃઢતા તથા તાણસામર્થ્ય માટે જાણીતા છે. CNCsનું તાણસામર્થ્ય કાચ અથવા ઍલ્યુમિનિયમના સામર્થ્ય કરતાં વધારે છે. સેલ્યુલોઝ નેનોક્રિસ્ટલ્સ ઘણા સસ્તા છે અને તેથી કિંમત, ઉપલબ્ધતા, ઝેરીપણું તેમજ ટકાઉપણાની દૃષ્ટિએ સ્પર્ધાત્મક નેનો-ઉમેરણ છે.
સોનિકેશન ઉપયોગમાં સરળ, ઝડપી અને પર્યાવરણને અનુકૂળ તકનીક છે, જે ઉચ્ચ ગુણવત્તાવાળા સેલ્યુલોઝ નેનોક્રિસ્ટલ્સનું ઉત્પાદન કરવા દે છે.

રેસાઓની પ્રક્રિયા માટે ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતાવાળા અલ્ટ્રાસોનિકેટર્સ

Hielscher Ultrasonics ભારે કાર્યભારવાળા ઉપયોગો માટે ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતાવાળાં અલ્ટ્રાસોનિક ઉપકરણોનું ઉત્પાદન કરે છે. અમારી અલ્ટ્રાસોનિક સિસ્ટમોનો ઉપયોગ બેચ અથવા સતત ઇનલાઇન પ્રક્રિયા માટે કરી શકાય છે. Hielscher ના તમામ ઔદ્યોગિક અલ્ટ્રાસોનિક પ્રોસેસરો ખૂબ ઊંચા કંપવિસ્તાર આપી શકે છે. 24/7 કામગીરીમાં 200µm સુધીના કંપવિસ્તાર પર સરળતાથી સતત સંચાલન કરી શકાય છે. તેનાથી પણ ઊંચા કંપવિસ્તાર માટે જરૂરિયાત મુજબ બનાવેલા અલ્ટ્રાસોનિક સોનોટ્રોડ્સ ઉપલબ્ધ છે. જોકે, માત્ર ખૂબ ઊંચા કંપવિસ્તારની ક્ષમતા રેટિંગ અથવા સૂક્ષ્મ તંતુઓમાં વિભાજન જેવી રેસાઓની અલ્ટ્રાસોનિક પ્રક્રિયાને સફળતાપૂર્વક ચલાવવા માટે પૂરતી નથી. કાચા માલ અને લક્ષિત પરિણામને આધારે, પ્રક્રિયાનાં પરિમાણો – એટલે કે કંપવિસ્તાર, દબાણ, તાપમાન અને સમય – ચોક્કસ રીતે નિયંત્રિત અને સમાયોજિત કરી શકાય તેવાં હોવાં આવશ્યક છે.
Hielscher ના ડિજિટલ અલ્ટ્રાસોનિક પ્રોસેસરો પ્રક્રિયાનો તમામ ડેટા સંકલિત SD-card પર આપમેળે નોંધે છે, જેથી પ્રક્રિયાનાં પરિણામો ફરીથી મેળવી શકાય છે. કંપવિસ્તાર અને પ્રક્રિયાની તીવ્રતાને અત્યંત હળવીથી લઈને અત્યંત તીવ્ર સોનિકેશન પરિસ્થિતિઓ સુધી ચોકસાઈપૂર્વક સમાયોજિત અને નિયંત્રિત કરી શકાય છે. આનાથી તમને વિવિધ સામગ્રીઓ પર પ્રક્રિયા કરીને શ્રેષ્ઠ પરિણામ મેળવવાની તક મળે છે.
Hielscher નાં અલ્ટ્રાસોનિક ઉપકરણોની મજબૂતાઈ ભારે કાર્યભાર હેઠળ અને પડકારજનક વાતાવરણમાં 24/7 કામગીરી શક્ય બનાવે છે.
નીચેનું કોષ્ટક અમારા અલ્ટ્રાસોનિકેટર્સની અંદાજિત પ્રક્રિયા ક્ષમતાનો ખ્યાલ આપે છે: