Ուլտրաձայնային արտադրություն Nano-կառուցվածքային ցելյուլոզային
- Nanocellulose է բարձր կատարողական հավելումը, որն հաջողությամբ օգտագործվում է որպես rheology modifier, ամրապնդել գործակալ եւ հավելում է բազմազան բարձր կատարողական նյութերի եւ ծրագրեր.
- Nano - կառուցված fibrils կարող է շատ արդյունավետ մեկուսացված ցանկացած բջջանյութ պարունակող աղբյուր է բարձր էներգիայի ուլտրաձայնային համասեռացումից եւ ֆրեզերային:
- Ըստ sonication, ավելի բարձր աստիճանի fibrillation, բարձրագույն nanocellulose եկամտաբերությունը, եւ thinner մանրաթելեր կարող է հասնել:
- The ուլտրաձայնի սարքավորւոմներ տեխնոլոգիան գերազանցում ավանդական մեթոդները nanocellulose արտադրության պատճառով ծայրահեղ cavitational բարձր ճղել ուժերի.
Ուլտրաձայնային արտադրություն Nanocellulose
High Power Ultrasonics նպաստում է արդյունահանման եւ մեկուսացման միկրո եւ նանո-ցելյուլոզա տարբեր աղբյուրների cellulosic նյութերի, ինչպիսիք են փայտ, lignocellulosic մանրաթելից (միջուկ մանրաթելերի), եւ ցելյուլոզային պարունակող նստվածքներ:
Ազատ արձակել բույսերի մանրաթելեր աղբյուր նյութական, ուլտրաձայնային grinding եւ հոմոգենացում հզոր եւ հուսալի մեթոդը, որը թույլ է տալիս մշակել շատ մեծ ծավալներ: Ցելյուլոզ սնվում մեջ inline sonoreactor, որտեղ ուլտրաձայնային բարձր ճղել ուժերը կոտրել բջջային կառուցվածքը բիոմասսայի այնպես, որ fibrillous հարց դառնում է մատչելի:
Գծապատկեր 1 ներքեւում ցույց է տալիս tem կերպարը “Երբեք Չորացրած Cotton” (ԶԱԿ) ներկայացվել է ֆերմենտային հիդրոլիզի եւ sonicated հետ Hielscher ի UP400S 20 րոպե. [Bittencourt et al. 2008]

TEM կերպարը “Երբեք Չորացրած Cotton” (ԶԱԿ) ներկայացվել է ֆերմենտային հիդրոլիզի եւ sonicated հետ Hielscher ի UP400S 20 րոպե. [Bittencourt et al. 2008]
Գծապատկեր 2 ներքեւում ցույց է տալիս sem պատկերը մի ֆիլմի viscose, ներկայացվել է ֆերմենտային հիդրոլիզի, որին հաջորդում են sonication հետ UP400S, [Bittencourt et al. 2008]

SEM կերպարը ֆիլմի viscose, ներկայացվել է ֆերմենտային հիդրոլիզի, որին հաջորդում է sonication հետ UP400S [Bittencourt et al. 2008]
Ուլտրաձայնային նանոելլուլոզայի վերամշակումը կարող է հաջողությամբ համակցվել TEMPO- ի օքսիդացված մանրաթելային բուժման հետ: TEMPO- ի գործընթացում ցելյուլոզա նանոիբիբրերը արտադրվում են օքսիդացման համակարգով, օգտագործելով 2,2,6,6-տետրամեթիլփիբիդիդիլ -1 -կոչի (TEMPO) որպես կատալիզատոր, եւ նատրիումի բրոմիդը (NaBr) եւ նատրիումի հիպոքլորիտը (NaOCl): Հետազոտությունները ցույց են տվել, որ օքսիդացման արդյունավետությունը զգալիորեն բարելավվել է, երբ օքսիդացումն իրականացվում է ուլտրաձայնային ճառագայթման տակ:
Ուլտրաձայնային Դիսպերսիա
Nanocellulose դիսպերսիաներ ցույց տալ արտահերթ rheological վարքագիծ շնորհիվ իր բարձր մածուցիկության ցածր nanocellulose կոնցենտրացիաների. Սա ստիպում nanocellulose մի շատ հետաքրքիր հավելում, ինչպես rheological modifier, կայունացուցիչ եւ gellant համար տարբեր ծրագրեր, օրինակ ի ծածկույթների, թղթի կամ սննդի արդյունաբերության. Է արտահայտել իր յուրահատուկ հատկությունները, nanocellulose պետք է լինի
Ուլտրաձայնային ցրել է իդեալական մեթոդ է ձեռք բերել նուրբ չափը, մեկ-ցրել nanocellulose. Քանի որ nanocellulose խիստ Ճղել-Բարակող, Ուլտրաձայնային է նախընտրելի տեխնոլոգիան ձեւակերպել nanocellulosic կասեցումները, քանի որ զուգավորում բարձր էներգիայի ուլտրաձայնային մեջ հեղուկների ստեղծում ճղել ուժերը: (Սեղմեք այստեղ ավելին իմանալ այն մասին ուլտրաձայնային cavitation հեղուկների!)
Հետո սինթեզի nanocrystalline բջջանյութ, որ nanocellulose շատ հաճախ Ultrasonically ցրել մեջ հեղուկ միջին, օրինակ անբեւեռ կամ բեւեռային վճարունակ, ինչպիսիք են DIMETHYLFORMAMIDE (DMF), ձեւակերպել վերջնական արտադրանքը (օրինակ նանոկոմպոզիտներում, rheological կերպափոխիչ այլն), ինչպես CNFs օգտագործվում են որպես հավելումների բազմազան ձեւակերպումներով, մի հուսալի ցրել շատ կարեւոր է: Ultrasonication արտադրում կայուն եւ միատեսակ ցաքուցրիվ fibrils:
Արդյունաբերական Ուլտրաձայնային վերամշակում
Hielscher Ultrasonics պարագաներ հզոր եւ հուսալի ուլտրաձայնային տեխնոլոգիա փոքր լաբորատոր լազերային ultrasonicators Ինչպես bench-top համակարգերի եւ լիարժեք առեւտրային արդյունաբերական սարքավորումներ, Ի Hielscher ի flowthrough sonoreactors, որոնք հասանելի են տարբեր չափերի եւ geometries, օպտիմալ ուլտրաձայնային վիճակը են հասել, քանի որ օպտիմիզացված փոխազդեցությամբ պայմանները կիրառվում են կենտրոնացած եւ միասնական է բջջանյութ հարցում:
Հետ Hielscher ի Ուլտրաձայնային bench-top սարքեր, ինչպիսիք են, որ UIP1000hdT,, UIP2000hdT կամ UIP4000hdT, Մի քանի կիլոգրամ nanocellulose կարող է հեշտությամբ արտադրվել մեկ օրում. Լրիվ արդյունաբերական ձեռնարկություններ, ինչպիսիք են, որ UIP10000 եւ UIP16000 կարգավորել շատ մեծ զանգվածային հոսքերի եւ թույլ են տալիս լիարժեք առեւտրային արտադրության բարձր արտադրության ծավալների. Ինչ վերաբերում է բոլոր Hielscher ի bench-վերեւից եւ արդյունաբերական ultrasonicators կարող է տեղադրվել, քանի կլաստերների, կա գրեթե ոչ մի սահմանափակում է ուլտրաձայնային գործընթացի հզորությամբ:
- բարձր աստիճանը fibrillation
- բարձր nanocellulose եկամտաբերությունը
- բարակ մանրաթելեր
- detangled մանրաթելեր

Hielscher ի լաբորատորիան ultrasonicator UP400S (400W, 24kHz)
Գրականություն / հղումներ
- E. Աբրահամը, Բ Deep, L.A. Pothan, Մ. Յակոբը, Ս. Թոմաս, U. Cvelbar, Ռ. Anandjiwala (2011): Արդյունահանման nanocellulose fibrils ից lignocellulosic մանրաթելից: A վեպ մոտեցում: Ածխաջրածին Պոլիմերներ 86, 2011 թ. 1468-1475.
- E. Bittencourt, Մ. Դե Camargo (2011): Նախնական հետազոտությունները արտադրության Nanofibrils կազմող ցելյուլոզի-ից Երբեք Չորացրած բամբակ, օգտագործելով Էկո-բարեկամական ֆերմենտային հիդրոլիզի եւ Բարձր էներգետիկ sonication. 3-րդ Int'l. Սեմինար առաջընթաց մաքուր արտադրությունը: Sao Paulo, Բրազիլիա, Մայիս 18 – 20-2011.
- Լ Ս. Blachechen, Ջ. Պ. Մեսքուիտան, Ե Լ de Paula, Ֆ. Վ. Պերեյրան, Դ Ֆ Ս. Petri (2013): փոխազդեցություն colloidal կայունության ցելյուլոզային nanocrystals եւ դրանց dispersibility Ցելյուլոզայով acetate butyrate մատրիցով. Բջջանյութ 2013 թ.
- Ա. Dufresne (2012): Nanocellulose: բնությունից է բարձր կատարման Tailored նյութերի. Վալտեր դե Gruyter, 2012.
- Մ. Ա. Hubbe. O. J. Rojas. Լ Ա. Լուսիան, Մ. Sain (2008): Cellulosic նանոկոմպոզիտներում: A Review. ԿԵՆՍԱՌԵՍՈՒՐՍՆԵՐԻ 3/3, 2008 929-980.
- Ս. Պ. Mishra, A.-S. Manent, Բ Chabot, C. Daneault (2012): արտադրություն Nanocellulose ից Native ցելյուլոզային – Տարբեր ընտրանքներ օգտագործելով Ուլտրաձայնային. ԿԵՆՍԱՌԵՍՈՒՐՍՆԵՐԻ 7/1, 2012. 422-436.
- Վ Կ. Thakur (2014): Nanocellulose պոլիմերային նանոկոմպոզիտներում: Fundamentals եւ Ծրագրեր: Wiley & Որդիները, 2014.
- http://en.wikipedia.org/wiki/Nanocellulose
Օգտվողի Nanocellulose
Nanocellulose ներառում է տարբեր տեսակի ցելյուլոզային nanofibers (CNF), որը կարող է առանձնացնել microfibrillated բջջանյութ (MFC), nanocrystalline բջջանյութ (NCC) եւ ԲԱԿՏԵՐԱՅԻՆ nanocellulose: Վերջինս վերաբերում է nano-կառուցված բջջանյութ արտադրվող բակտերիաների.
Nanocellulose ցույց է տալիս բացառիկ հատկություններով, ինչպիսիք են արտահերթ ուժ եւ stiffness, բարձր crystallinity,, թիխոտրոպիա, Ինչպես նաեւ բարձր կոնցենտրացիան hydroxyl խմբի դրա մակերեսին. Շատերը բարձր բնութագրերին nanocellulose են առաջացրել է իր բարձր Մակերեւութային / զանգվածային հարաբերակցությունը,
Nanocelluloses լայնորեն օգտագործվում է բժշկության եւ դեղագործության, էլեկտրոնիկայի, մեմբրաններ, ծակոտկեն նյութերի, թղթի, եւ սննդի, քանի որ դրանց առկայությունը, biocompatibility, կենսաբանական քայքայվելու եւ կայունության: Շնորհիվ իր բարձր բնութագրերին, nanocellulose է հետաքրքիր նյութ ուժեղացնող պլաստմասսայի, բարելավումը մեխանիկական հատկությունների օրինակ thermosetting խեժեր, օսլա հիմնված մատրիցաների, սոյայի սպիտակուց, ռետինե լատեքսային, կամ պոլի (lactide): Համար կոմպոզիցիոն դիմումների, nanocellulose համար օգտագործվում է ծածկույթներ եւ ֆիլմերի, ներկեր, Փրփուր, մոնտաժային, փաթեթավորման. Ավելին, nanocellulose է խոստումնալից բաղադրիչն է կատարել aerogels եւ foams, այնպես էլ միատարր ձեւակերպումներով կամ կոմպոզիցիոն:
Ընդդիմությունները.
Nanocrystalline Ցելյուլոզա (NCC)
Թաղանթանյութ Nanofibers (CNF)
Microfibrillated Ցելյուլոզա (MFC)
Nanocellulose Բեղ (NCW)
Թաղանթանյութ Nanocrystals (CNC)