Virdeeler Hydrogel Produktioun iwwer Ultrasonikatioun

Sonication ass eng héich effizient, zouverléisseg an einfach Technik fir d'Virbereedung vu performante Hydrogel. Dës Hydrogele bidden exzellent Materialseigenschaften wéi Absorptiounskapazitéiten, Viskoelastizitéit, mechanesch Kraaft, Kompressionsmodul a Selbstheilungsfunktionalitéiten.

Ultraschall Polymeriséierung an Dispersioun fir Hydrogel Produktioun

Ultrasonication is used to initiate cross-linking and polymerization during hydrogel production. Ultrasonic dispersion is used to distribute nanoparticles in hydrogels.Hydrogele si hydrophile, dreidimensional polymere Netzwierker déi fäeg si grouss Quantitéiten u Waasser oder Flëssegkeet opzehuelen. Hydrogels weisen eng aussergewéinlech Schwellkapazitéit aus. Gemeinsam Bausteng vun Hydrgelen enthalen Polyvinylalkohol, Polyethylenglycol, Natriumpolyacrylat, Acrylatpolymeren, Carbomer, Polysacchariden oder Polypeptide mat enger héijer Zuel vu hydrophile Gruppen, an natierlech Proteine wéi Kollagen, Gelatin a Fibrin.
Sougenannte Hybrid-Hydrogel bestinn aus verschiddene chemesch, funktionell a morphologesch ënnerschiddlech Materialien, wéi Proteine, Peptiden oder Nano- / Mikrostrukturen.
Ultraschalldispersioun gëtt wäit verbreet als héich effizient an zouverléisseg Technik fir Nano-Materialien wéi Kuelennanotuben (CNTs, MWCNTs, SWCNTs), Cellulose Nano-Kristalle, Chitin-Nanofiber, Titandioxid, Sëlwer-Nanopartikelen, Proteinen an aner Mikron- oder Nanostrukturen ze homogeniséieren. an d'polymer Matrix vu Waasserstoff. Dëst mécht d'Opléisung zu engem Haaptinstrument fir performant Hydrogele mat aussergewéinleche Qualitéiten ze produzéieren.

Informatiounen ufroen




Notéiert eis Privatsphär Politik.


Ultrasonic cavitation promotes the cross-linking and polymerization during hydrogel synthesis. Ultrasonic dispersion facilitates the uniform distribution of nanomaterials for hybrid hydrogel fabrication.

Ultraschall UIP1000hdT mat Glasreaktor fir Hydrogel Synthese

Wat Fuerschung Weist – Ultraschall Hydrogel Virbereedung

Als éischt fördert Ultraschall Polymeriséierung a Verknëppungsreaktiounen wärend der Hydrogelbildung.
Zweetens, Ultraschallung gouf als zouverléisseg an effektiv Dispersiounstechnik fir d'Produktioun vu Waasserstoff an Nanokomposit Hydrogel bewisen.

Ultraschall Vernetzung a Polymeriséierung vun Hydrogelen

Ultrasonikatioun hëlleft d'Bildung vu polymeren Netzwierker während der Hydrogel Synthese iwwer fräi Radikal Generatioun. Intens Ultraschallwellen generéieren akustesch Kavitation déi Héichschéierkräften, molekulare Schéier a fräi Radikalbildung verursaachen.

Cass et al. (2010) bereet e puer "Acrylhydrogeele virbereet iwwer Ultraschallpolymeriséierung vu waasslösleche Monomer a Makromonomer. Ultraschall gouf benotzt fir Radikale a viskose wässerleche Monomerléisungen ze kreéieren mat den Zousätz Glycerol, Sorbitol oder Glukos an engem oppene System bei 37 ° C. Déi waasslöslech Additive ware wesentlech fir d'Hydrogelproduktioun, Glycerol ass deen effektivsten. Hydrogele goufe vun de Monomeren 2-Hydroxyethylmethacrylat, Poly (Ethylenglycol) Dimethacrylat, Dextranmethacrylat, Acrylsäure / Ethylenglycoldimethacrylat an Acrylamid / Bis-Acrylamid virbereet. " [Cass et al. 2010] Ultraschall-Uwendung mat engem Sonde-Ultraschall gouf als effektiv Method fir d'Polymeriséierung vu waasslösleche Vinylmonomerer an der anschliessender Virbereedung vun Hydrogeler fonnt. D'Ultraschall initiéiert Polymeriséierung trëfft séier beim Fehlen vun engem chemeschen Initiator.

Ultrasonic Dispersioun vu fumed Silica: Den Hielscher Ultrasonic Homogenisator UP400S verdeelt Silica Pulver séier an effizient an eenzel Nano Partikelen.

D'Dispersing vu fumed Silicia a Waasser mat der UP400S benotzt

Ultraschall Dispersioun vun

  • Nanopartikelen, zB TiO2
  • Kuelestoff-Nanoutuben (CNTs)
  • cellulose Nanokristaller (CNC)
  • cellulose nanofibrils
  • Zännfleesch, zB Xanthan, Salbei Som Gummi
  • Proteinen
De Video weist den Ultraschall Disperger UP400ST fir d'Produktioun vun Hydrogelen. Sonication ass eng effizient Technik fir Nano-Dispersiounen ze produzéieren an d'Synthese vun héich performante Hydrogelen ze promoten.

Ultraschall Nano-Dispersioun mam Ultraschall UP400ST

 

Hydrogel formation via ultrasonically-assisted gelation using the ultrasonicator UP100H

Hydrogelbildung iwwer Ultraschall assistéiert Geléierung mat der Ultraschall UP100H

Informatiounen ufroen




Notéiert eis Privatsphär Politik.


Ultrasonikatioun ass kompatibel mat allen Zorten vu Polymeren a Biopolymeren an erlaabt et Hybrid Hydrogel mat Nano-strukturéierte Materialien wéi Nanopartikelen, Nanokristalle oder Nanofaser ze verstäerken. Verstäerkung vu Waasserstoffe mat verschiddenen Nanomaterialien erlaabt et physesch-chemesch an rheo-mechanesch Eegeschafte vun Nanokomposit Hydrogelen z'änneren an ze kontrolléieren, well d'Mikrostrukture sinn de Schlësselfaktor fir déi kritt materiell Eegeschafte.

Ultrasonication is applied to produce high-performance hydrogels containing nano-materials

SEM vu Poly (Acrylamid-Co-Itakonsäure-Hydrogel enthält MWCNTs. D'MWCNTs goufen ultrasonesch verspreet mat der Ultraschall UP200S.
Studie a Bild: Mohammadinezhada et al., 2018

Fabrikatioun vu Poly (Acrylamid-Co-Itakonsäure) – MWCNT Hydrogel mat Sonication

Mohammadinezhada et al. (2018) huet erfollegräich en Superabsorbent Hydrogel Komposit produzéiert mat Poly (Acrylamid-Co-Itakonsäure) a villwandege Kuelestoff-Nanoröhren (MWCNTs). Ultrasonikatioun gouf mam Hielscher Ultraschall-Apparat gemaach UP200SD'Stabilitéit vum Hydrogel erhéicht mat erhéijen MWCNTs-Verhältnisser, wat kéint der hydrophobe Natur vun de MWCNTs souwéi der Erhéijung vun der Crosslinker Dicht zougeschriwwe ginn. D'Waasserretentiounskapazitéit (WRC) vum P (AAm-co-IA) Hydrogel gouf och an der Präsenz vum MWCNT (10 Gew.%) Erhéicht. An dëser Studie goufen d'Effekter vun der Ultraschall besser ausgezeechent wat d'uniform Verdeelung vun de Kuelestoff-Nanotuben op der Polymeroberfläch ugeet. D'MWCNTs ware intakt ouni Ënnerbriechung an der Polymerstruktur. Zousätzlech gouf d'Kraaft vum erhielten Nanokomposit a seng Waasserretentiounskapazitéit an d'Absorptioun vun anere lösleche Materialien wéi Pb (II) erhéicht. Sonication huet den Initiator gebrach an d'MWCNTs als en exzellente Fëller an de Polymerketten ënner Erhéijung vun der Temperatur verdeelt.
D'Fuerscher schléissen datt dës "Reaktiounsbedingunge kënnen net duerch konventionell Methoden erreecht ginn, an d'Homogenitéit a gutt Dispersioun vu Partikelen an de Wirt kann net erreecht ginn. Zousätzlech, Sonikatiounsprozess trennt Nanopartikelen an eenzelt Partikel, wärend et réieren kann dat net maachen. En anere Mechanismus fir d'Gréisstreduktioun ass den Effekt vu staarken akustesche Wellen op déi sekundär Obligatiounen wéi Waasserstoffbindung déi dës Bestralung d'H-Bindung vu Partikelen duerchbrach, an duerno dissociéiert déi aggregéiert Deelercher an erhéicht d'Zuel vu gratis adsorptive Gruppen wéi -OH an Accessibilitéit. Also, dëst wichtegt geschitt mécht de Sonikatiounsprozess als eng besser Method wéi déi aner wéi magnetesch Réieren an d'Literaturen applizéiert. " [Mohammadinezhada et al., 2018]

Héich Performance Ultraschall fir Hydrogel Synthese

Hielscher Ultrasonics fabrizéiert performant Ultraschallausrüstung fir d'Synthese vu Waasserstoff. Vu klenger a mëttelgrousser R&D a Pilot Ultraschaller fir industriell Systemer fir kommerziell Hydrogel Fabrikatioun am kontinuéierleche Modus, Hielscher Ultrasonics huet Är Prozessufuerderungen ofgedeckt.
Industriesch Grad Ultraschaller kënnen ganz héich Amplituden liwweren, déi zouverléisseg Verknëpplungs- a Polymeriséierungsreaktiounen erlaben an d'uniform Dispersioun vun Nano-Partikelen. Amplituden vu bis zu 200 µm kënne ganz kontinuéierlech a 24/7/365 Operatioun lafen. Fir nach méi héich Amplituden si personaliséiert Ultraschall-Sonotroden verfügbar.

Firwat Hielner Ultrasonics?

  • héich Effizienz
  • State-of-the-art Technologie
  • Zouverlässegkeet & Robustitéit
  • ze packen & an der Schlaang
  • fir all Volume
  • intelligent Software
  • Smart Features (zB Dateprotokolléierung)
  • CIP (propper op der Plaz)

Frot eis haut fir zousätzlech technesch Informatioun, Präisser an eng onverbindlech Zitatioun. Eis laang Zäit erfuerene Mataarbechter si frou Iech ze consultéieren!
D'Tabellner ënnert Iech en Indikatioun vun der ongeféieren Veraarbechtkapazitéit vun eisem Ultraschall:

Konte gefouert QShortcut Duerchflossrate recommandéiert Comments
1 bis 500mL 10 bis 200mL / min UP100H
10 bis 2000mL 20 bis 400mL / min UP200Ht, An UP400St
0.1 bis 20L 0.2 bis 4L / min UIP2000hdT
10 bis 100L 2 bis 10L / min UIP4000hdT
na 10 bis 100L / min UIP16000
na méi grouss Stärekoup vun UIP16000

Kontaktéiert eis! / Frot eis!

Frot méi Informatiounen

W.e.g. benotzt d'Form hei ënnen fir zousätzlech Informatiounen iwwer Ultrasonic Prozessoren, Uwendungen a Präis ze froen. Mir freeën eis Äre Prozess mat Iech ze diskutéieren an Iech en Ultrasonic System unzebidden, deen Är Ufuerderungen entsprécht!










Ultrasonic high-shear homogenizers are used in lab, bench-top, pilot and industrial processing.

Hielscher Ultrasonics fabrizéiert performant Ultraschall-Homogeniséierer fir Uwendungen, Dispersioun, Emulgatioun an Extraktioun am Labo, Pilot an industrieller Skala ze vermëschen.

Literatur / Referenzen



Fakten Wësse wat weess

Wat ginn Hydrogels benotzt fir?

Waasserstoff gi benotzt a ville Branchen, wéi an der Pharma fir Drogenliwwerung (zB Zäit verëffentlecht, mëndlech, intravenös, topesch oder rektal Medikament Liwwerung), Medizin (z. B. als Gerüchter am Tissue Engineering, Broschtimplantater, biomechanescht Material, Wound Dressings), Kosmetesch Produkter, Fleegeprodukter (z.B. Kontaktlënsen, Wéckelen, Hygiensservietten), Landwirtschaft (z. B. fir Pestizidformuléierungen, Granulater fir Buedemfiichtegkeet an dréche Beräicher ze halen), Materialfuerschung als funktionell Polymeren (z. Generatioun), Kuelenentwässerung, kënschtleche Schnéi, Nahrungsadditiven, an aner Produkter (z. B. Pech).

Klassifikatioun vun Hydrogels

Wann d'Klassifikatioun vun Hydrogelen ofhängeg vun hirer kierperlecher Struktur gemaach gëtt, kann et folgend klasséiert ginn:

  • amorf (net kristallin)
  • semikristallin: Eng komplex Mëschung aus amorfen a kristalline Phasen
  • kristallin

Wann op polymescher Zesummesetzung fokusséiert sinn, kënne Waasserstoffer och an déi folgend dräi Kategorien klasséiert ginn:

  • homopolymer Waasserstoff
  • kopolymer Waasserstoff
  • multipolymer Waasserstoff / IPN Waasserstoff

Baséierend op Aart vu Verknëppung ginn Hydrogeler klasséiert an:

  • chemesch verknëppelt Netzwierker: permanent Kräizungen
  • kierperlech verknëppelt Netzwierker: transient Kräizungen

Kierperlecht Ausgesinn féiert zu Klassifikatioun an:

  • Matrix
  • Film
  • Mikrosfär

Klassifikatioun baséiert op Netzwierk elektresch Ladung:

  • nonionesch (neutral)
  • ionesch (abegraff anionesch oder kationesch)
  • amphotereschen Elektrolyt (ampholytesch)
  • zwitterionesch (polybetaines)

Hielscher Ultrasonics supplies high-performance ultrasonic homogenizers from lab to industrial size.

Héich performant Ultraschall! Hielscher Produktpalette deckt de ganze Spektrum vum kompakten Lab Ultraschall iwwer Bank-Top Eenheeten zu vollindustriellen Ultraschall Systemer.