Hielscher ultrazvučna tehnologija

InnoREX - minimalno Poboljšana PLA Utiskivanje

Polylactid kiseline ili polilaktid (PLA) je termoplastični poliester alifatski, koji se sintetizira iz monomera lactid kiseline i laktid. Laktide je ciklički diester, koji je izveden iz postrojenja fermentira škroba (na primjer, kukuruzni škrob, šećerne repe) i koristi se kao biljne zamjena za plastiku. Na taj način, sinteza PLA savršeno uklapa u rasponu od zelene kemije. PLA stekao brzo visoke kamate kao što je bio-based, biorazgradivi nadomjestak za plastiku konvencionalnim petro-kemijske temelji na.
Podaci o PLA: PLA (Ci3H4O2) N ima gustoću od 1210-1430 kg /3Je netopljiv u vodi, tvrđi od PTFE i tali na temperaturama između 150degC i 220degC.
Potražnja za biobased polimera raste brzo. Prema trenutnom stanju tehnike, katalizatori metala koji sadrže potrebne su kako bi se poboljšala brzina polimerizacije laktona, što predstavlja opasnost za zdravlje i okoliš. InnoREX će razviti novi koncept reaktor koristeći alternativne izvore energije za kontinuirano, vrlo precizno, metal-free polimerizacije PLA.

InnoREX razvija novi koncept reaktor za kontinuirano, vrlo precizno, metal-free polimerizacije PLA.

Nevini Rex – Inovativni postupak polimerizacije

Sadašnji proizvodni proces PLA zahtijeva katalizatore metalne sadrže poboljšati brzinu polimerizacije laktona, koji su opasni za zdravlje i okoliš. S obzirom na problematičnost korištenja katalizatora i sve veću potražnju za biobased polimera je InnoREX Projekt se fokusira na razvoj procesa polimerizacije, u kojem je konvencionalna metala koji sadrže katalizatore zamjenjuje organske katalizatora i uz pomoć alternativnih izvora energije visoke snage ultrazvuk, mikrovalna pećnica i laser.
Organski katalizatori su pokazala da učinkovito kontrolirati polimerizaciju laktid, ali njihova aktivnost još uvijek treba poboljšati kako bi se zadovoljili industrijske standarde. To će se postići uvođenjem alternativnih energija ultrazvuk, Mikrovalne pećnice i lasersko svjetlo, jer oni povećavaju aktivnost katalizatora i omogućiti preciznu kontrolu reakcije uzbudljivih samo malim dijelovima reakcijske smjese bez vremena odziva.
Projekt stoga kombinira novi sustav reaktora, gdje su alternativni izvori energije unose u medij, s organskim katalizatora kako bi se dobio metal-free PLA u procesu reaktivne ekstruzije. (Vidi slika. 1)
Dakle, InnoREX projekt koristi brzo vrijeme odziva mikrovalova, ultrazvuka i lasera kako bi se postigla precizno kontrolirani i učinkovito kontinuirano polimerizaciju visoke molekularne težine, PLA u ekstruder s dvostrukim navojem. Osim toga, značajna ušteda energije će se postići kombiniranjem polimerizacija, složen i oblikovanje u jednom proizvodnom koraku.

Ultrazvuk se koristi kao alternativni izvor energije za poboljšanje reaktivne ekstruzije PLA. (Kliknite za povećanje!)

Slika 1: novi način za poboljšanje polimerizaciju PLA (izvor InnoREX)

Ultrazvuka za poboljšanje polimerizacije PLA

UIP2000hd – 2kW ultrazvučni procesor koristi u R&D faza InnoREX

High Power Ultrasonics

Tri alternativni izvori energije - ultrazvuk, mikrovalna pećnica i laserom - kombiniraju se da bi pobudio polimerizacije otvorenog prstena kako bi se osigurala visoka polimerizacija molekularne težine. Tijekom ograničeno vrijeme boravka u prostor reaktora, alternativni izvori energije uvesti obavezno utjecaj reakcije u vožnji u stanice koja inline protoka (vidi slika. 2) na visoko-ciljane razine. Time, katalizatori koji sadrže metal, kao što je kositar (II) 2-etilheksanoata, koji se nalazi u uobičajenim postupcima ekstruzije potrebnim povećati brzinu polimerizacije od laktona na prihvatljivu razinu učinkovito, mogu se izbjeći.
Za InnoREX pilot biljnog sustava, velike snage ultrazvučni procesor UIP1000hd, Koji je u stanju pružiti 1kW ultrazvučne snage je integrirana. Ultrazvuk velike snage dobro je poznat po svojim pozitivnim učincima na kemijske reakcije, što je fenomen ultrazvučna kemija. Kada velike snage ultrazvučni valovi se uvode u tekućem mediju, valovi stvaraju visokim tlakom (kompresija) i niskog tlaka (razrjeđivanje) ciklusa koje proizlaze iz ultrazvuka kavitacija. Kavitacija opisuje "formiranje, rast i implozivno kolaps mjehurića u tekućini. Cavitational kolaps proizvodi intenzivno lokalno grijanje (~ 5000K), visokim tlakom (~ 1000 ATM), i ogromne stope grijanja i hlađenja (>109 K/sec) "takva tekuća struja s tekućim mlazovima od ~ 400 km/h. (K.S. Suslick 1998)
U ultrazvučno generirani cavitational snage pružaju kinetičku energiju, raspršivanje čestica i stvaranje radikala koji podupiru reakcije kemijske polimerizacije.
Opći pozitivni učinci ultrazvuka tijekom reakcije polimerizacije:

  • iniciranje polimerizacije uslijed sonochemically stvorene radikalima (polimerizacije)
  • ubrzanje stope polimerizacije
  • uže poli-dispersities, ali viša molekularna težina polimera
  • Reakcijska homogeniji i stoga manje raspodjela duljine lanaca
Slika prikazuje postavljanje proces kombinirane ultrazvuka (HIelscher a UIP2000hd), mikrovalnu pećnicu i laser inducirati polimerizacije otvorenog prstena u odsutnosti katalizatora metala koji sadrži

Slika 2: postavljanje Postupak ultrazvukom mikrovalnom i laser ostvariti otvaranje polimerizacijom prstena izbjegavajući korištenje katalizatora koji sadrži metal (Izvor: InnoREX)

Literatura / Reference

  • K.S. Suslick (1998): Kirk-Othmer poznate Enciklopedija kemijske tehnologije; 4. izd. J. Wiley & Sinovi: New York, 1998, vol. 26, 517-541.

Kontaktirajte nas / zatražite dodatne informacije

Razgovarajte s nama o svojim zahtjevima za obradu. Mi ćemo preporučiti najprikladnije za postavljanje i obrade parametara za svoj projekt.





Molimo, imajte na umu da je pravila o privatnosti,


Visoka pwer ultrazvuk s Hielscher se koristi kao alternativni izvor energije u projektu InnoREX za metal bez polimerizacije PLA

Kliknite ovdje za pregled InnoREX plakat!