Ultraschall an der Pabeierfabrikatioun
Kraaftultraschall huet sech als villsäiteg an energieeffizient Prozesstechnologie an modernen Pabeiermillen etabléiert. Duerch d'Aféierung vu héichintensiven Ultraschallwellen an Flëssegkeets- oder Slurry-Systemer kënnen d'Millen d'Kavitatiounseffekter notzen – mikroskopesch Blosenbildung an -kollaps – fir d'Mëschung, den Massetransfer, d'Fasermodifikatioun an d'Entfernung vu Kontaminanten ze verbesseren. Well souwuel d'Produktioun vu jonke Faseren wéi och d'recycléiert Pabeierveraarbechtung ënner ëmmer méi groussem Drock stinn, fir den Energieverbrauch, de Waasserverbrauch an d'Nofro vu Chemikalien ze reduzéieren, bitt d'Ultraschalltechnologie eng iwwerzeegend Sammlung vun inline, retrofit-fäerdege Léisungen.
Ultraschall an der Pabeierfabrikatioun
An der Pabeierproduktioun ginn Ultraschallsystemer haaptsächlech agesat, fir d'Qualitéit vum Stock, d'Faserleeschtung an d'Prozessstabilitéit ze verbesseren. Eng wichteg Uwendung ass d'Entgasung vu Pulp-Suspensionen. Entrainéiert Loft am Stock kann Waasserzeechen, Sträifen a Formatiounsdefekter verursaachen, déi d'Pabeierqualitéit direkt verschlechteren. Ultraschall-Entgasung entfernt effizient opgeléist an agefouert Gasen aus Pulp-Schläimere, stabiliséiert den naassen Enn a hëlleft visuell Defekter ouni zousätzlech Chemikalien ze verhënneren.
Eng aner grouss Uwendung ass d'Verbesserung vun der Faserfibrillatioun. Kraaft-Ultraschall fördert extern an intern Fibrillatioun vun de Pulpfaseren, andeems intensiv lokal Schéierkraaften duerch Kavitatioun generéiert ginn. Dëst kann gedeelt konventionell Schléi- a Raffinéierungsphasen ersetzen oder verbesseren. Am Verglach mat der mechanescher Raffinéierung eleng kann ultraschallbehandlung eng ähnlech oder verbessert Faserentwécklung erreechen, während se manner Energie verbraucht. Wichteg ass, datt d'Faserstäerkt erhalen bleift an an e puer Fäll verbessert gëtt, well Ultraschall kontrolléiert Fibrillatioun amplaz exzessiv Faserschneiden fördert. Ultraschallenergie kann och chemesch Reaktiounen ënnerstëtzen, déi mat Fasermodifikatioun verbonne sinn, wéi oxidativ oder Bleechprozesser, wat d'Effizienz an d'Uniformitéit vun der Reaktioun verbessert.
Sonicator UIP6000hdT fir d'Inline-Dispersioun vu naasse Chemikalien
Ultraschall kann d'Desintegratioun vum Zellstoff weider ënnerstëtzen, entweder beim Ofbau vu Holzstécker zu Zellstoff oder beim Repulpéieren vum recycléierte Pabeier. Kavitatioun beschleunegt d'Fasertrennung a léisst d'Bindung tëscht Faseren, Fëllstoffer, Tënten a Beschichtungen, wat d'Pulping-Effizienz verbessert an d'Veraarbechtungszäit reduzéiert.
Sonikatioun am Wet End
Pabeierproduktiounsoperatiounen erkennen ëmmer méi un, datt d'Verbesserungen an der Leeschtung vum naassen Enn méi duerch d'Effizienz vun der chemescher Notzung wéi duerch méi héich Additivdoséierungen ugedriwwe ginn. Dofir kritt Ultraschalldispersioun ëmmer méi Opmierksamkeet als fortgeschratt Prozesstechnologie fir d'kontrolléiert Aktivéierung an Homogeniséierung vu naassen Zousätz virum Zousaz vum Stock. Héichkraaft Ultraschall generéiert Kavitatiouns-induzéiert Schéierkräften, déi Partikelen deagglomeréieren an d'gläichméisseg Dispersioun vu Polymeren, Fëllstoffer an Emulsiounen an Inline-Prozessstréim förderen. Dës verstäerkt Dispersioun féiert zu méi viraussiichtleche chemesch-faser Interaktiounen, verbesserter Retentioun a Plackbildung, an enger méi héijer Prozessstabilitéit, während gläichzäiteg de generelle chemesche Bedierfnes an den Energieverbrauch erofgesat ginn. Wéinst senger linearer Skaléierbarkeet an der Disponibilitéit vun industriellen Sonikatorsystemer vun Hielscher Ultrasonics huet d'Ultraschalldispersioun sech vun Laborstudéierungen zu vollwäerteger Ëmsetzung entwéckelt als technesch robust an ekonomesch liewensfäeg Wet End-Optimiséierungsstrategie.
Liest méi iwwer d'Virdeeler vun der ultraschaller Dispersioun am naasse Enn vu Pabeiermillen!
Ultraschall am Pabeierrecycling
An der Recyclingapplikatioun adresséiert Kraaft-Ultraschall e puer vun de persistentste Erausfuerderungen an der recycléierter Faserveraarbechtung. Eng wichteg Notzung ass d'Faserreinigung an d'Entfernung vu Kontaminanten. Ultraschall Kavitatioun hëlleft Dreck, Ueleger, Dréckfaarwen, Faarfstoffer a Lackreschter vun de Faseroberflächen ze trennen. Bei Ent-Inking-Operatiounen verbessert Ultraschall d'Ofléisung an d'Dispersioun vun Tëntpartikelen, verbessert d'Effizienz vun der Flotatioun oder d'Wäsch an erméiglecht méi héich Hellegkeetsniveauen mat reduzéierter chemescher Input.
Ultraschall dréit och zur Reduktioun vun de Mikrobien an de Wäisswaassersystemer bäi. Duerch mechanesch Zerstéierung vu mikrobielle Zellen a Biofilmer kann ultraschallesch Behandlung d'mikrobiell Laaschten reduzéieren, ouni nëmmen op Bioziden ze vertrauen. Dëst ënnerstëtzt méi propper Prozesswaasserschleifen a kann Geroch, Schleimbildung an Biofouling-Risiken reduzéieren.
Eng aner wichteg Uwendung am Recyclingsberäich ass d'Entwaasserung. Ultraschallenergie kann d'Drainage-Charakteristike vu Fasersuspensionen verbesseren, andeems se d'Fasernetzwierker modifizéiert an d'gebonne Waasser reduzéiert. Verbessert Entwässerung kann d'Effizienz vun der Press an dem Drot erhéijen, wat de thermesche Energiebedarf an de spéideren Dréchungsphasen erofsetzt.
Sonication Energie vs Draining Zäit (a Minutten) fir Nanopabeier Virbereedung (entspriechend CNF (1) LA Probe).
100 J / ml vun sonication Energie entsprécht 100 Sekonnen vun sonication, etc.
(Studie a Bild: ©Sethi et al., 2018)
Zousätzlech Prozessapplikatiounen
Nieft der Faser- a Waasserbehandlung gëtt och Power-Ultraschall benotzt, fir Pabeierschlamm a Additiven ze homogeniséieren an ze disperséieren. Ultraschall-Homogeniséierung garantéiert eng gläichméisseg Verdeelung vu Fëllstoffer, Pigmenter, Polymeren an funktionellen Zousatzstoffer, wat d'chemesch Effizienz an d'Konsistenz vum Produkt verbessert. Ultraschall gëtt och am Sprëtz- a Beschichtungsprozess ugewannt, wou Ultraschalldüsen fein, eenheetlech Drëpsen generéieren fir präzis Uwendung vu Beschichtungen, Moossmëttel oder funktionelle Schichten op Pabeierflächen.
Inline-Integratioun an industriell Ëmsetzung
E wichtege Virdeel vun der Ultraschalltechnologie ass, datt déi meescht Uwendungen an der Linn ëmgesat kënne ginn, wat et de Millen erlaabt, Ultraschallreaktoren ouni grouss Neigestaltung an déi bestehend Prozessschleifen anzebauen. Flow-through Ultraschallsystemer kënnen linear skaléiert a un spezifesch Konsistenzen, Flossraten a Prozessziler ugepasst ginn.
Mat der richteger Systemauswiel an Integratioun gëtt den Power-Ultraschall zu engem flexiblen Instrument fir d'Prozessverstäerkung amplaz vun enger eegestänneger Behandlung. Ausrüstungsliwwerer wéi Hielscher Ultrasonics ënnerstëtzen Millen bei der Auswiel an der Konfiguratioun vun industriellen Ultraschallsystemer, déi op spezifesch Erausfuerderunge bei der Pabeierproduktioun oder -recycling zougeschnidden sinn.
16.000 Watt Sonikator fir Zellstoff- a chemesch Veraarbechtung an Pabeiermillen
D'Pabeierqualitéit verbesseren an d'Käschten reduzéieren
Vun der Verbesserung vun der Faserentwécklung an -dispersioun bis zur Erméiglechung vun engem méi propperen Recycling an enger méi stabiler Operatioun vum naasse Enn, bitt Power Ultrasound eng breet Palette u Uwendungen an Pabeiermillen. Seng Fäegkeet, physikalesch a chemesch Prozesser ze verbesseren an de Verbrauch vun Energie, Waasser a Chemikalien ze reduzéieren, mécht Ultraschall zu enger ëmmer méi attraktiver Technologie fir nei Installatiounen an Retrofits. Wéi Nohaltegkeet an Effizienz d'Pabeierindustrie weider prägen, gëtt d'Ultraschallveraarbechtung als praktesch a skaléierbar Léisung fir modern Pabeierproduktioun positionéiert.
D'Tabell hei drënner gëtt Iech eng Indikatioun vun der geschätzter Veraarbechtungskapazitéit vun eisen Ultraschaller:
| Batch Volume | Duerchflossrate | Recommandéiert Apparater |
|---|---|---|
| 10 bis 2000 ml | 20 bis 400 ml/min | UP200Ht, UP 400 St |
| 0.1 bis 20L | 02 bis 4 l/min | UIP2000hdT |
| 10 bis 100 l | 2 bis 10 l/min | UIP4000hdT |
| 15 bis 150 l | 3 bis 15 l/min | UIP6000hdT |
| na | 10 bis 100 l/min | UIP16000hdT |
| na | méi grouss | Stärekoup vun UIP16000hdT |
Design, Fabrikatioun a Berodung – Qualitéit Made in Germany
Hielscher Ultraschaller si bekannt fir hir héchst Qualitéit an Designnormen. Robustheet an einfach Operatioun erlaben déi glat Integratioun vun eisen Ultraschaller an industriellen Ariichtungen. Rau Konditiounen an erfuerderlech Ëmfeld ginn einfach vun Hielscher Ultraschaller gehandhabt.
Hielscher Ultrasonics ass eng ISO zertifizéiert Firma a setzt spezielle Wäert op High-Performance Ultrasonicatoren mat modernste Technologie a Benotzerfrëndlechkeet. Natierlech sinn Hielscher Ultraschaller CE konform an entspriechen d'Ufuerderunge vun UL, CSA a RoHs.
Hielscher Ultrasonics fabrizéiert High-Performance Ultrasonic Homogenisatoren fir d'Vermëschung vun Uwendungen, Dispersioun, Emulsifikatioun an Extraktioun op Labo, Pilot an Industrieskala.
Literatur / Referenzen
- Jatin Sethi, Kristiina Oksman, Mirja Illikainen, Juho Antti Sirviö (2018): Sonication-assisted surface modification method to expedite the water removal from cellulose nanofibers for use in nanopapers and paper making. Carbohydrate Polymers, Volume 197, 2018. 92-99.
- Thompson, R. and Manning, A. (2005): A review of ultrasound and its applications in papermaking. Progress in Paper Recycling 14, 2005. 26-42.
- Manning A.; Fricker A.; Thompson R. (2009): The anomalous effect of high intensity ultrasound on paper fibre‐filler combinations. Pigment & Resin Technology, Vol. 38 No. 4; 2009. 218–229.
- Brodeur, P.; Gerhardstein, J.P. (1998): Overview of applications of ultrasonics in the pulp and paper industry. In Proceedings of the 1998 IEEE
Hielscher Ultrasonics fabrizéiert High-Performance Ultrasonic Homogenisatoren aus Labo zu industriell Gréisst.