InnoREX - Ultraschall verbessert PLA Extrusioun

Ultraschallmëschung, Dispersioun an Emulgatioun verbessert d'Extrusioun vu polylaktesche Säuren (PLA). Ultrasonicatioun an Extrusiounslinnen implementéieren erhéicht d'Ausbezuelung an d'Qualitéit vun der produzéierter PLA.

Polylactide Synthese

Polylactidsäuren oder Polylactid (PLA) ass en thermoplastesche aliphatesche Polyester, deen aus Lactid Säure- a Lactidenmonomeren synthetiséiert gëtt. Lactide ass e zyklischen Diester, dee vu fermentéierten Planzenstärken ofgeleet gëtt (zB Maiskorrektur, Zuckerkierper) a gëtt als Planzemitter fir Plastik benotzt. Dofir passt d'PLA-Synthese perfekt an d'Palette vun der grénger Chemie. D'PLA krut séier héich Interesse wéi et e Bio-baséiert, biologesch bestëmmt Substitut zu de konventionell Petrolchemesche Basen.
Fakten iwwer PLA: PLA (C3H4O2) n huet eng Dicht vun 1210-1430 kg / m3, ass onbestänneg am Waasser, méi héiger wéi PTFE an schmëlzt bei Temperaturen tëscht 150 ° C an 220 ° C.

InnoREX – Innovative Polymeriséierung Prozess

Dee aktuell Produktiounsprozess vu PLA erfëllt Metallhalverkatalysatoren, fir d'Polymerisationssubstanz vun de Laktonen ze verbesseren, déi geféierlech fir d'Gesondheet an d'Ëmwelt sinn. Wat d'Problematik vun der Katalysatornutzung an d'wuensend Ufro fir biobaséiert Polymere befaasst, beschäftegt den InnoREX-Projet d'Entwécklung vun engem Polymerisationsprozess, bei deem d'konventionell Metall ëmfaasst Katalysatoren ersetzt gëtt vun engem organesche Katalysator a gehollef vun den alternativen Energiequellen vu héich Kraaft Ultraschall, Mikrowelle a Laser.

High-performance 2kW ultrasonic processor UIP2000hdT combined with twin-screw extruder

Ultraschall UIP2000hdT bannent extrusion System

High-performance 2kW ultrasonic processor UIP2000hdT combined with twin-screw extruder

Ultrasonicator am Extrusiounssystem

Informatiounen ufroen




Notéiert eis Privatsphär Politik.


Organesch Katalysatoren sinn ze weisen, datt d'Polymeriséierung vum Lactide effizient kontrolléiert gëtt, awer hir Aktivitéit muss nach ëmmer verbessert ginn fir Industriestandarde ze erhalen. Dëst gëtt erreecht duerch d'Aféierung vun alternativen Energien Ultraschall, Mikrowellen a Laserlicht, well se d'Katalysatoraktivitéit erhéijen an eng präzis Kontroll vun der Reaktioun maachen, andeems se nëmme klengen Deel vun der Reaktiounsmischung ouni Reaktiounszäit errechen.
De Projet kombinéiert deemno e Roman Reaktor System, wou déi alternativ Energiequellen an d'Mëttel agefouert ginn, mat engem organesche Katalysator, fir e metallesche PLA bei engem reaktivem Extrusiounsprozess ze kréien. (kuckt pic. 1)
De InnoREX-Projet benotzt dofir déi séier Reaktiounszäit vu Mikrowellen, Ultraschall a Laserlicht fir eng präzis kontrolléiert a effizient kontinuierliche Polymeriséierung vu héijem Molekulargewicht PLA an engem Twin-screw-Extruder ze erzielen. Zousätzlech wäert et energiespuerer Energie spueren ginn duerch Kombinéiere vun der Polymeriséierung, der Kompositioun an der Formgebung an engem Produktionsstouss.

Ultraschall gëtt als alternativ Energie benotzt fir d'reaktiv extrusioun vun PLA ze verbesseren. (Klickt fir ze vergréisseren!)

Bild 1: En neien Wee fir d'Polymeriséierung vu PLA (Source InnoREX) ze verbesseren

Ultraschall fir eng verbessert Polymeriséierung vu PLA

UIP2000hd – 2kW Ultraschall-Prozessor bei R&D Stadium vun InnoREX

High Power Ultrasonics

Dräi Alternativ Energiequellen - Ultraschall, Mikrowelle a Laserbestrahlung - ginn kombinéiert fir d'Réngöffnungspolymerisatioun ze induzéieren fir d'Polymeriséierung vu héiem Molekulargewiicht ze garantéieren. Während der limitéierter Verkeeferzäit an der Reaktor Chamber entstinn déi alternativ Energiequellen de erfuerderte Reaktiounseffekt op eng Inline-Flowzelle (kuck pic 2) op engem héich gezielt Niveau. Duerfir kënne Metallkategoriseren wéi Zinn (II) 2-Ethylhexanoat, wat bei konventionellen Extrusiounsprozessen, déi zur Erhéihung vun der Polymerisationsraten vun den Lactonen un e akzeptablen effiziente Niveau erhéicht ginn, vermeigt kënne ginn.
Fir den InnoREX Pilotanlage, de High-Power-Ultraschall-Prozessor UIP1000hd, wat fähig ass, 1 kW Ultraschallkraft bereet ze ginn, gouf integréiert. Héichkraaft Ultraschall ass bekannt fir seng positiven Effekter op chemesch Reaktiounen, wat d'Phänomen vun Sonochemie ass. Wann héich Ultraschallwellen ofgeschloss ginn an e flëssege Medium z'entwéckelen, produzéiere d'Wellen Hochdruck (Kompressioun) a Low-Pressure (rarefaeks) Zyklen, déi zu Ultraschall entstoen KavitationAn. Kavitatioun beschreift “Bildung, Wuesstum a implosive Zesummebroch vu Blasen an enger Flëssegkeet. Cavitational Zesummebroch produzéiert intensiv lokal Heizung (~ 5000K), héijen Drock (~ 1000 atm), an enorme Heizungs- an Ofkillungsraten (>109 K / sec) “wéi Flëssegkeetsstroum mat Flëssegkeetsstrale vu ~ 400 km / h. (KS Suslick 1998)
Déi ultraschall generéiert Kavitationalkräfte bilden eng kinetesch Energie, dispergéieren d'Partikelen a kreéieren Radikale déi d'chemesch Polymerisationsreaktioun ënnerstëtzen.
Allgemeng positive Effekter vun der Opléisung während enger Polymerisationsreaktioun sinn:

  • D'Initiatioun vu Polymeriséierung wéinst sonochemescheweegtem Radikalen (Polymeriséierungskinetik)
  • Beschleunegung vun der Polymerisationssubstanz
  • eng méi schmuele Poly-Dispersiounen, awer méi héicht Molekulargewicht vun den Polymeren
  • méi homogène Reaktioun a sou doduerch eng niddereg Verdeelung vun Kettenlängt
D'Bild weist de Prozessopbau vu kombinéierten Ultraschall (HIelscher's UIP2000hd), Mikrowelle a Laser fir eng Ringöffnungspolymeriséierung ze induzéieren ënner Feele vu metallhaltege Katalysatoren

Bild 2: Prozesssetup mat Ultraschall, Mikrowelle a Laser fir eng Ringöffnungspolymeriséierung ze erreechen, déi d'Verwendung vu metalleschen Katalysatoren vermieden (Source: InnoREX)

Kontaktéiert eis / frot bei méi Informatiounen

Diskussioun un eis iwwert Är Veraarbechtung Ufuerderunge. Mir wäerten déi gëeegent charge an Veraarbechtung Parameteren fir Äre Projet recommandéieren.






Literatur / nëmmen

  • KS Suslick (1998): Kirk-Othmer Enzyklopedie vun chemescher Technologie; 4. Ed. J. Wiley & Sons: New York, 1998, Vol. 26, 517-541.
Héichschwierder Ultraschall vun Hielscher ass als alternativ Energiequell am InnoREX-Projet fir d'metallesche Polymeriséierung vu PLA

Klickt hei fir d'InnoREX Poster ze gesinn!