Ultrazvučno Proizvodnja Nano-Strukturno celuloze
- Nanocellulose je aditiv visokih performansi koji se uspješno koriste kao za promjenu rcoloških svojstava, sredstvo i aditiv za pojačanje u beskrajnom visokoučinkovitim materijala i aplikacija.
- Nano-strukturiranih fibrili mogu se vrlo učinkovito izdvojiti iz bilo kojeg izvora celuloze koja sadrži do visoke snage ultrazvučnog homogenizacije i mljevenja.
- Pomoću zvučnih valova, višeg stupnja fibrilacije, viši prinos nanocellulose i tanje vlakana može postići.
- Ultrazvučni tehnologija ističe konvencionalne metode nanocellulose proizvodnju zbog ekstremnih kavitacijskim visoke smične sile.
Ultrazvučno Proizvodnja Nanocellulose
Visoke snage ultrazvuk doprinosi ekstrakcije i izolaciju mikro i nano-celuloze od različitih izvora celuloznih materijala kao što su drvo, lignoceluloznih vlakana (pulpe), i ostaci koji sadrže celulozni.
Otpustiti biljnih vlakana iz izvornog materijala, ultrazvučni mljevenje i homogenizacija je snažan i pouzdan način, koji omogućava obradu velike količine. Pulpa se hranio u inline sonoreactor, gdje ultrazvučni visoke smične sile razbiti strukturu stanica biomase, tako da fibrillous stvar postane dostupan.
Slika 1 prikazuje u TEM slike “Nikad Suho Pamuk” (NDC) podnosi enzimatske hidrolize i ultrazvučno obrađen s Hielscher je UP400S za 20 minuta. [Bitlencourt et al. 2008]

TEM slika “Nikad Suho Pamuk” (NDC) podnosi enzimatske hidrolize i ultrazvučno obrađen s Hielscher a UP400S 20 minuta. [Bitlencourt et al. 2008]
Slika 2 prikazuje SEM sliku filma viskoze, podnesen enzimske hidrolize, nakon čega slijedi obrada ultrazvukom s UP400S, [Bitlencourt et al. 2008]

SEM slika filma viskoze, podnesen enzimske hidrolize, nakon čega slijedi obrada ultrazvukom u UP400S [Bitlencourt sur. 2008]
Ultrazvučna prerada nanoceluloze može se uspješno kombinirati s TEMPO oksidiranim vlaknima. U TEMPO procesu, celulozni nanofibre proizvode se oksidacijskim sustavom kao katalizatorom 2,2,6,6-tetrametilpiperidinil-l-oksilom (TEMPO) i natrijevim bromidom (NaBr) i natrijevim hipokloridom (NaOCl). Istraživanja su dokazala da se učinkovitost oksidacije značajno poboljšava kada se oksidacija provodi uz ultrazvučno ozračivanje.
Ultrazvučno disperzija
Nanocellulose disperzije pokazuju izvanrednu reoloških svojstava zbog visoke viskoznosti pri niskim koncentracijama nanocellulose. To čini nanocellulose vrlo zanimljiv dodatak kao reološka modifikator, stabilizatora i gelant za različite primjene, npr u prevlake, papira ili prehrambene industrije. Da izrazi svoje jedinstvene osobine, nanocellulose mora biti
Ultrazvučni za disperziju je idealan način da se dobije fina veličini, jedan-dispergiran nanocellulose. Kao nanocellulose je vrlo Shear-Razrjeđivanje, Ultrazvuk je preferiraju tehnologija formulirati nanocellulosic suspenzije, kao što je povezivanje visoke snage ultrazvuka u tekućinama stvara ekstremne poprečne sile. (Kliknite ovdje kako bi saznali više o ultrazvučne kavitacije u tekućine!)
Nakon sinteze nanokristalnog celuloze je nanocellulose često ultrazvučno raspršena u tekućem mediju, npr nepolarno ili polarna otapala kao što je dimetilformamid (DMF), kako bi se konačni proizvod formulirati (npr Nanokompoziti, reološki modifikator itd) kao CNFs se koriste kao aditivi u raznolikim oblicima, pouzdano dispergiranje je presudan. Ultrasonikacije stvara stabilne i ravnomjerno dispergirane fibrile.
Industrijski ultrazvučni Obrada
Hielscher Ultrasonics isporučuje snažan i pouzdan ultrazvučnu tehnologiju od malih laboratorijski ultrasonicators da klupa-top sustave i pune reklami Oprema za industrijska postrojenja, U Hielscher je flowthrough sonoreactors, koji su dostupni u različitim veličinama i geometrija, optimalna ultrazvuk stanje se postiže optimiziran reakcijski uvjeti primjenjuju fokusiran i ujednačena na celuloze pitanju.
Sa Hielscher je ultrazvučnih klupa-top uređaje kao što su UIP1000hdT, UIP2000hdT ili UIP4000hdT, Nekoliko kilograma nanocellulose lako može proizvesti po danu. Potpuni industrijske jedinice, kao što je su UIP10000 i UIP16000 u vrlo velike masovne potoci i omogućiti punu komercijalnu proizvodnju velikih količina proizvodnje. Kao što svi Hielscher klupi-top i industrijskih ultrasonicators može biti instaliran kao grozdovi, gotovo ne postoji ograničenje na ultrazvučnom sposobnosti procesa.
- visok stupanj fibrilacije
- visok prinos nanocellulose
- tanka vlakna
- detangled vlakna

Hielscher laboratorij ultrasonicator UP400S (400 W, 24kHz)
Literatura / Reference
- E. Abraham, B. duboko, L.A. Pothan, M. Jacob, S. Thomas, U. Cvelbar, R. Anandjiwala (2011): Ekstrakcija nanocellulose fibrila s lignoceluloznih vlakana: novi pristup. Polimeri ugljikovodika 86, 2011. 1468-1475.
- E. Bitlencourt, M. de Camargo (2011): Preliminarne studije o proizvodnji Nanofibrils od celuloze od Nikad osušeni pamuk, koriste eko-friendly enzimatske hidrolize i visoke energetske ultrazvučnoj kupelji. 3. Int'l. Radionica: Napredak u čistiju proizvodnju. Sao Paulo, Brazil, 18. svibnja – 20. 2011.
- L. S. Blachechen, J. P. de Mesquita, E. L. de Paula F. V. Pereira, S. D. F. Petri (2013): Djelovanje koloidalne stabilnosti celuloznih nanokristala i njihove dispergiranja u celulozni acetat butirat matrice. Celuloza 2013.
- A. Dufresne (2012): Nanocellulose: Od prirode do visoke performanse po mjeri materijalima. Walter de Gruyter 2012.
- M.A. Hubbe; O. J. Rojas; L. A. Lucija, M. Šain (2008): celulozna Nanokompoziti: pregled. BioResources 3/3, 2008. 929-980.
- S.P. Mishra A.-S. Manent, B. Chabot, C. Daneault (2012): Proizvodnja Nanocellulose s izvornim celuloze – Razne opcije pomoću ultrazvuka. BioResources 7/1, 2012. 422-436.
- V. K. Thakur (2014): Nanocellulose Polimer Nanokompoziti: Fundamentals and Applications. Wiley & Sinovi, 2014.
- http://en.wikipedia.org/wiki/Nanocellulose
O Nanocellulose
Nanocellulose obuhvaća različite vrste celuloze nanovlaknima (CNF), koja se može razlikovati u microfibrillated celuloza (MFC), nanokristalni celuloza (NCC) i bakterijski nanocellulose. Potonji se odnosi na nano-strukturirana celuloze proizvodi bakterija.
Nanocellulose pokazuje izvrsne osobine kao što su izvanredna snaga i ukočenost, visoke kristalnosti, triksotropijuKao i visoka koncentracija hidroksilne skupine na svojoj površini. Mnogi od karakteristika visokih performansi za nanocellulose su uzrokovane svojim visoki površinski / maseni omjer,
Nanocelluloses su naširoko koristi u medicini i lijekova, elektronike, membrane, poroznih materijala, papira i hrane zbog svoje dostupnosti, biokompatibilnosti, biološke razgradivosti i održivosti. Zbog svoje visoke radnim svojstvima, nanocellulose je zanimljiv materijal za ojačanje plastike, poboljšanje mehaničkih svojstava npr termostabilne smole, na bazi škroba matrice, protein iz soje, guma lateks ili poli (laktid). Za složenih aplikacija, nanocellulose se koristi za obloge i filmova, boje, pjene, ambalaže. Nadalje, je obećavajući nanocellulose komponenta kako bi se aerogelove i pjene, bilo u homogene formulacije ili u mješavinama.
Kratice:
Nanokristalni Celuloza (NCC)
Celuloza nanovlaknima (CNF)
Microfibrillated Celuloza (MFC)
Mačji Nanocellulose (NCW)
Nanokristali celuloza (CNC)