• Nanocellulose adalah aditif berkinerja tinggi yang berhasil digunakan sebagai pengubah reologi, bahan penguat dan aditif dalam berbagai macam bahan berkinerja tinggi dan aplikasi.
• Fibril nano terstruktur dapat diisolasi dengan sangat efisien dari sumber yang mengandung selulosa dengan homogenisasi dan milling ultrasonik berkekuatan besar.
• Dengan sonication, tingkat fibrilasi yang lebih tinggi, hasil nanooculosa lebih tinggi, dan serat yang lebih tipis dapat dicapai.
• Teknologi ultrasonic unggul dari pada metode pembuatan nanocellulose secara konvensional karena kekuatan pemotongan kavitasional yang ekstrim dan tinggi.

Pembuatan Nanocellulose Ultrasonik

Kekuatan ultrasonik yang besar membantu pada saat ekstraksi dan isolasi mikro-nano selulosa dan dari berbagai sumber bahan selulosa seperti kayu, serat lignoselulosa (serat pulp), dan residu yang mengandung selulosa.
Untuk melepaskan serat tanaman dari bahan sumber, ultrasonik grinding dan Homogenisasi adalah metode yang ampuh dan handal, yang memungkinkan untuk mengolah volume yang sangat besar. Pulp tersebut dimasukkan ke dalam sonoreaktor inline, di mana gaya geser/pemotongan ultrasonik yang tinggi memecahkan struktur sel biomassa sehingga bahan fibrilasi terbentuk.
Gambar 1 di bawah ini menunjukkan gambaran TEM “Never Dried Cotton” (NDC) ditaruh kepada hidrolisis enzimatik dan sonicated dengan Hielscher UP400S selama 20 menit. [Bittencourt et al. 2008]

TEM gambar “Never Dried Cotton” (NDC) ditrauh kepada hidrolisis enzimatik dan sonikasi dengan Hielscher di UP400S selama 20 menit. [Bittencourt et al. 2008]

Gambar 2 di bawah ini menunjukkan gambar SEM dari film viscose, disampaikan ke hidrolisis enzimatik, diikuti dengan sonikasi dengan UP400S. [Bittencourt et al. 2008]

Image SEM dari film viscose, ditaruh ke hidrolisis enzimatik, dilanjutkan dengan sonikasi dengan UP400S [Bittencourt et al. 2008]

Ultrasonik nanocellulose pengolahan bisa juga berhasil dikombinasikan dengan pengobatan TEMPO-teroksidasi serat. Dalam proses TEMPO, selulosa nanofibers yang menggunakan sistem oksidasi yang menggunakan 2,2,6,6-tetramethylpiperidinyl-1-oxyl (TEMPO) sebagai katalisator, dan natrium bromida (NaBr) dan Natrium hipoklorit (NaOCl). Penelitian telah membuktikan bahwa efisiensi oksidasi meningkat secara signifikan saat oksidasi dilakukan dengan iradiasi ultrasonik.

Dispersi Ultrasonik

Dispersi nanoselulosa menunjukkan perilaku reologi yang luar biasa karena viskositasnya yang tinggi pada konsentrasi nanoselulosa rendah. Hal ini membuat nanocellulose aditif yang sangat menarik sebagai pengubah rheologi, stabilizer dan gellant untuk berbagai aplikasi, mis. di industri pelapis, kertas, atau makanan.
Ultrasonik dispersing adalah metode yang ideal untuk mendapatkan ukuran satu nanocellulose yang didispersi. Sebagai nanocellulose adalah pemotongan yang tipis, Ultrasound adalah teknologi yang lebih baik untuk merumuskan suspensi nanoselulosa, karena kopling ultrasound berdaya tinggi menjadikan cairan menciptakan gaya geser /pemotongan yang ekstrem. (Klik di sini untuk mempelajari lebih lanjut tentang ultrasonik kavitasi dalam cairan!)
Setelah sintesis nanocrystalline selulosa, nanocellulose adalah ultrasonikasi sering merata ke media cair, mis. Pelarut non-polar atau polar seperti dimetilformamida (DMF), untuk merumuskan produk akhir (misalnya nanokomposit, pengubah rheologi dll.) Karena CNF digunakan sebagai aditif dalam formulasi manifold, penyebaran yang andal sangat penting. Ultrasonication menghasilkan fibril yang stabil dan seragam.

Pengolahan Ultrasonik untuk Industri

Hielscher Ultrasonics menyediakan ultrasonik teknologi yang kuat dan dapat diandalakan, mulai dari lab ultrasonikator sistem bench-top dan hingga kapasitas usaha peralatan pabrik industri. Dalam Hielscher's flowthrough sonoreactor, yang tersedia di berbagai ukuran dan geometri, kondisi optimal ultrasound dicapai karena kondisi reaksi optimal diterapkan terfokus dan seragam pada materi selulosa. selulosa.
Dengan perangkat bench-top dari Hielscher seperti UIP1000hdT, UIP2000hdT atau UIP4000hdT, beberapa kilogram nanocellulose dapat dengan mudah dihasilkan setiap hari. Unit-unit industri yang lengkap seperti UIP10000 dan UIP16000 dapat aliran massa yang sangat besar dan memungkinkan produksi komersial penuh volume produksi tinggi. Karena semua ultrasonik bench-top Hielscher dan industri dapat dipasang sebagai cluster, hampir tidak ada batasan kapasitas untuk proses ultrasonik.

Proses dengan Ultrasonik: Hielscher memandu Anda dari proses kelayakan, optimasi hingga produksi komersial!