나노 구조 셀룰로오스의 초음파 생산

뛰어난 고성능 첨가제인 나노셀룰로오스는 리올로지 개질제, 강화제 및 다양한 첨단 소재의 핵심 구성 요소로 다양한 응용 분야로 명성을 얻고 있습니다. 셀룰로오스 함유 소스에서 파생된 이러한 나노 구조의 피브릴은 고출력 초음파 균질화 및 밀링을 통해 효율적으로 분리할 수 있습니다. 초음파 처리로 알려진 이 과정은 세동을 크게 향상시켜 나노셀룰로오스의 수율을 높이고 더 가늘고 얇은 섬유를 생산합니다. 초음파 기술은 극한의 캐비테이션 높은 전단력을 생성하는 능력 덕분에 기존 제조 방법을 능가하여 나노 셀룰로오스 생산을위한 탁월한 도구입니다.

나노셀룰로오스의 초음파 제조

고출력 초음파는 목재, 리그노셀룰로오스 섬유(펄프 섬유) 및 잔류물을 함유한 셀룰로오스와 같은 다양한 셀룰로오스 재료에서 마이크로 및 나노 셀룰로오스를 추출하고 분리하는 데 기여합니다.
원료에서 식물 섬유를 방출하기 위해, 초음파 연 삭 그리고 균질 매우 많은 양을 처리할 수 있는 강력하고 신뢰할 수 있는 방법입니다. 펄프는 인라인 초음파 증폭기에 공급되며, 여기서 초음파 고전단력은 바이오매스의 세포 구조를 파괴하여 섬유질 물질을 사용할 수 있게 됩니다.

TEM 이미지 “절대 말리지 않은 면” (NDC) 효소 가수분해에 제출되고 초음파 처리 Hielscher 초음파 발생기 UP400S 20 분. [Bittencourt 외. 2008]

아래 그림 2는 비스코스 필름의 SEM 이미지를 보여줍니다., 효소 가수 분해에 제출 된 후 초음파 처리 Hielscher 초음파 발생기 모델 UP400S.
[Bittencourt 외. 2008]

효소 가수 분해에 제출 된 비스코스 필름의 SEM 이미지 후 UP400S로 초음파 처리 [Bittencourt et al. 2008]

초음파 나노 셀룰로오스 가공은 TEMPO 산화 섬유 처리와 성공적으로 결합 될 수 있습니다. TEMPO 공정에서 셀룰로오스 나노섬유는 2,2,6,6-테트라메틸피페리디닐-1-옥실(TEMPO)을 촉매로 사용하고 브롬화나트륨(NaBr) 및 차아염소산나트륨(NaOCl)을 사용하는 산화 시스템에 의해 생산됩니다. 연구에 따르면 초음파 조사하에 산화를 수행하면 산화 효율이 크게 향상되는 것으로 입증되었습니다.

나노셀룰로오스의 초음파 분산

나노셀룰로오스 분산액은 낮은 나노셀룰로오스 농도에서 높은 점도로 인해 탁월한 유변학적 거동을 보여줍니다. 따라서 나노셀룰로오스는 코팅, 종이 또는 식품 산업과 같은 다양한 응용 분야에서 유변학적 변형제, 안정제 및 겔란트로 매우 흥미로운 첨가제입니다. 고유한 특성을 표현하기 위해 나노셀룰로오스는 다음과 같아야 합니다.
초음파 분산은 미세한 크기의 단일 분산 나노 셀룰로오스를 얻는 이상적인 방법입니다. 나노 셀룰로오스는 전단 희석이 높기 때문에 고출력 초음파를 액체에 결합하면 극도의 전단력이 생성되므로 전력 초음파는 나노 셀룰로오스 현탁액을 공식화하는 데 선호되는 기술입니다.
액체의 초음파 캐비테이션에 대해 자세히 알아 보려면 여기를 클릭하십시오!
나노결정 셀룰로오스의 합성 후, 나노셀룰로오스는 종종 초음파로 액체 매체(예: 디메틸포름아미드(DMF)와 같은 비극성 또는 극성 용매)에 분산되어 최종 제품(예: 나노복합체, 유변학적 변형제 등)을 제형화합니다. CNF는 매니폴드 제형에서 첨가제로 사용되기 때문에 신뢰할 수 있는 분산이 중요합니다. 초음파는 안정적이고 균일하게 분산 된 섬유를 생성합니다.

셀룰로오스 나노섬유의 초음파 개선된 탈수

셀룰로오스 나노섬유의 초음파 강화 탈수는 수분 제거 효율성을 크게 향상시키는 최첨단 기술입니다 – 셀룰로오스 나노섬유를 나노페이퍼 생산에 매우 매력적인 첨가제로 만듭니다. 나노셀룰로오스 섬유는 일반적으로 높은 수분 보유 능력으로 인해 시간이 많이 걸리는 탈수가 필요합니다. 초음파를 적용함으로써 이 과정은 강렬한 캐비테이션력의 생성을 통해 가속화되어 물 매트릭스를 파괴하고 더 빠르고 균일한 물 배출을 용이하게 합니다. 이는 건조 시간을 단축할 뿐만 아니라 생성된 셀룰로오스 나노섬유의 구조적 무결성과 기계적 특성을 향상시켜 고품질 나노페이퍼 및 기타 나노물질 생산에 매우 효과적인 방법입니다.
나노페이퍼의 초음파 탈수에 대해 자세히 알아보세요!

Power Ultrasound를 사용한 산업용 나노셀룰로오스 생산

Hielscher 초음파는 소규모 실험실 규모의 초음파에서 나노 셀룰로오스의 상업적 가공에 이상적인 대규모 산업 시스템에 이르기까지 강력하고 신뢰할 수있는 포괄적 인 초음파 솔루션을 제공합니다. Hielscher 산업용 프로브 형 초음파 발생기의 주요 장점은 다양한 크기와 형상으로 제공되는 플로우 스루 초음파 증폭기를 통해 최적의 초음파 조건을 제공 할 수있는 능력에 있습니다. 이 반응기는 초음파 에너지가 셀룰로오스 재료에 일관되고 균일하게 적용되도록 하여 우수한 처리 결과를 제공합니다.

UIP1000hdT, UIP2000hdT 및 UIP4000hdT와 같은 Hielscher 벤치 탑 초음파 발생기는 매일 수 킬로그램의 나노 셀룰로오스를 생산할 수 있으므로 중간 규모 생산 요구에 적합합니다. 대규모 상업 생산의 경우 UIP10000 및 UIP16000hdT와 같은 전체 산업 단위는 광범위한 대량 스트림을 처리 할 수 있으므로 대량의 나노 셀룰로오스를 효율적으로 생산할 수 있습니다.

Hielscher 초음파 시스템의 가장 중요한 장점 중 하나는 선형 확장 성입니다. 벤치 탑 초음파와 산업용 초음파는 모두 클러스터에 설치할 수 있으며 거의 무제한의 처리 용량을 제공하므로 나노 셀룰로오스 생산에서 높은 처리량과 안정적인 성능이 필요한 작업에 이상적인 선택입니다.

초음파 처리 : Hielscher는 타당성 및 최적화에서 상업 생산에 이르기까지 귀하를 안내합니다!