Ultraschall Hemp Fiber Veraarbechtung
- Déi Ultraschung vu fibrous Materialien wéi Hanf a Flaxfasern erlaabt eng séier a effizient Manéier ze modifizéieren.
- Ultraschall veraarbechtte Bastastofffäegkeeten ginn fibrilléiert a weisen eng erheblech méi spezifesch Uewerfläch, méi Kraaftkraaft a Flexibilitéit.
- D'Ultraschall-Glasfaserveraarbechtung ass eng séier an einfach ze benotzende Prozesstechnologie fir d'Industrieproduktioun.
Ultraslon Retting
Ultraslon-Rettung ass eng séier, effizient an gréng Alternative fir traditionell Naass- oder Rauhestellung. Akustesch Kavitation, entstinn duerch héich Intensitéit, niddreg Frequenz, brécht zeller Strukturen vu Bio-Materialien wéi net Holz, Geméis-Flaesseren, déi Basterefaser wéi Flax, Hanf, Brennesselen, Weessstrooss, Reispost, Jute, wéi och Blieder-Fasern (z. B. Sisal, Manillen Hanf, Abacá) a Fructéierter Faser wéi Kokos aus Kokosnëssbunnen.
Ultraschall Verdréchnung verwandelt Mikrofaser (ca. 3-5μm) an Nanofaser (≥100nm). Ausserdeem huet d'Ultraschallveraarbechtung induzéiert d'Verschlechterung vu reinen Xyloglucan a Xylan an der Léisung, déi dem Ultraschall seng Fäegkeet verdeelt huet, d'Hemicellulose ze degradéieren.
Och wann d'Ultraschallstetzung haaptsächlech an enger wässeriger Léisung benotzt gëtt, ass et méiglech – je no dem Rohmaterial an dem zilorientéierte Resultat – d'Ultraschallveraarbechter mat enger Alkalibehandlung kombinéieren. Léisungen vun NaOH, H2O2 an H2SO4 kann fir d'Alkaliséierung benotzt ginn fir Zellulosesch Nanoofiberen an enger kurzer Veraarbechtung ze kréien. Bei der Ultraschallbehandlung kann e Fibrillatioun vun Cellulosmikrofiber einfach erreecht ginn. Déi ultraschall produzéiert Faseren weisen eng spezifesch Morphologie, an där d'Nanofaser (≥ 100 nm) iwwer d'ganz Uewerfläch vun den Mikrofiberen (3-5μm) verdeelt ginn.
Scannéierung elektronescher Mikroskopie Analyse op Flax, Hanf a Kokosfasern mat oder ouni Ultraschallveraarbechtung.
Quell: Renouard et al. 2014
UIP4000hdT (4kW) industrielle Ultraschall-Prozesser fir d'Glasveraarbechtung
Ultraschall Hemp Fiber Veraarbechtung
Mat dem wuissende Maart fir Hanf Samen a Phyto-Cannabinoiden kënnt eng zousätzlech Produktioun vun Hanfstrooss. Als Nebenprodukt, Hanfstrooss a seng Faseren ginn haaptsächlech fir d'Produktioun vu Pabeier oder Geo-Textilien, d'Verstäerkung vun de Composite-Materialien wéi och d'Baustoff benotzt.
Drock a geschniddener Strooss kann geschitt als Rohmaterial fir Ultraschall behandelt ginn, awer fir super Ultraschall-Prozessausgang gëtt de Gebrauch vun (deelweis) Ofkierztemperaturen empfohlen. D'Bastelmaterial gi waarm (wässerlech Léisung) bezeechent sou datt eng pumpeg Mëschung kritt gëtt, déi d'Ultraschall duerch Zell passéieren kann. D'Ukënnegungsprozedure féiert nëmme kuerz Zäit (ongeféier 30-60 sec.). Wëssenschaftlech Fuerschung huet gezeechent datt d'Ultraschall d'Extraktioun vun Hämicellulose a Lignin vun Lignocellulosematerial verbessert. Zousätzlech verännert d'Sonikose Cellulose a Pektin. D'Ultraschallveraarbechtung vu Hanf a Flax verbessert och d'Flexibilitéit an d'Zugkraft vun de Faseren, déi wertvoll sinn fir Textil a Composite-Fabrikatioun.
- Reduktioun vum Lignin Inhalt
- Mikro- a Nanofibrilltefasern
- vergréissert Flexibilitéit
- méi héije Kraaft
- schnelle Prozess
- Einfach ze bedreiwen
Ultraschall-Alkali Behandlung vu Hanf Faser (Ferreira et al 2019)
Ultraschallmodifizéiert Hemp Fiber
Ultraschallfibrilléiert Bastel-Faser (zB Hanf, Flax) ass besonnesch als Verstärkung fir Polymerharz, Thermoplast a Wärmekompositiv.
Hämpf Bastfaser sinn eng wertvolle Quelle, aus der Cellulose Nanokristallen (CNC) extrahiert ginn. D'Zellulosaurier Nanocrystalen sinn duerch hir héijer Uewerfläch an hir aussergewéinlech Steifheit an Kraaftkraaft charakteriséiert. CNCen’ d'Kraaftkraaft héich d'Glasfaser oder d'Aluminium. Zellulosaurier Nanocrystalen sinn eng zimlech preisstaark an si sinn doduerch e kompetitive Nano-Additiv, wann et ëm Präis, Disponibilitéit, Toxizitéit a Sustainability gëtt.
Sonication ass eng einfach Benotzung, séier a gréng Technik, déi et erlaabt qualitativ héichwäerteg Cellulose-Nanokristallen ze produzéieren.
Sosiati et al. 2014 weisen d'beneficiéiert Effekter vun der Sonikatioun op der Glasfaserveraarbechtung.
High Performance Ultrasonicators fir Fibre Veraarbechtung
Hielscher Ultrasonics fabrizéiert High-Performance-Ultraschall-Ausrüstung fir schwiereg Applikatiounen. Eis Ultraschall-Systemer kënne benotzt ginn fir eng Stéck oder eng kontinuéierlech Inline-Veraarbechtung. All Hielscher industrielle Ultraschallverarbeiter kënnen extrem Amplituden ubidden. Amplituden vun bis zu 200μm kënne ganz einfach an 24/7 Operatioun lafen. Fir nach méi héije Amplituden sinn individuell Ultraschall Sonotroden méiglech. Allerdéngs ass d'Kapazitéit vu ganz héich Amplituden alleguer net genuch fir e sëllechen Ultraschallfaserveraarbechtung ze beweegen, wéi zum Beispill Rack oder Fibrratioun. Ofhängeg vun dem Rohmaterial an dem zilorientéierte Resultat, de Prozessparameter – nämlech Amplitude, Drock, Temperatur an Zäit – muss genee exakt steuerbar a justifiéiert sinn.
Hielscher digitale Ultraschallveraarbechter zeechnen automatesch all Prozessdaten op enger integréierter SD-Card, fir datt d'Prozessresultater reproduzéiert sinn. D'Amplitude an d'Veraarbechtungseintensitéit kann genee vu de mëllen bis schwéier intensiv Sonnevermëttlungen ugepasst ginn a kontrolléiert ginn. Dëst léisst Iech d'Geleeënheet fir verschidde Materialien op eng optimal Ausgab ze verarbeiten.
De Robuste vun der Hielscher Ultraschall-Ausrüstung erméiglecht fir 24/7 Operatioun bei schwéieren Droge an an exigenten Ëmfeld.
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!
High-Power Ultraschert Prozessoren aus Labo fir Pilot an industrielle Skala.
Literatur / nëmmen
- Diana P.Ferreira, Juliana Cruz, Raul Fangueiro (2019): Kapitel 1 – Surface Modifikatioun vun Naturfasern an Polymerkompositiv. Gréng Composites fir Automotive Applications. Woodhead Publishing Serie an Composites Science and Engineering 2019, Pages 3-41.
- Sullivan Renouard, Christophe Hano, Joël Doussot, Jean-Philippe Blondeau, Eric Lainé (2014): Charakteriséierung vun Ultraschall Auswierkung op Kokos-, Flax- a Hanf-Faseren. Material Letters 129, 2014. 137-141.
- H. Sosiati, M. Muhaimin, P. Abdilah, DA Wijayanti, Harsojo, K. Triyana (2014): Auswierkunge vun den chemeschen Behandlungen op der
Charakteristiken vun Naturzellulos. AIP Konferenzproceedings 1617, 105 (2014). - M. Zimniewska, R. Kozłowski, J. Batog (2008): Nanolignin Modifizéiert Linnen Stoff als e Multifunctional Produkt. Molekulare Krystallen an Liquidkristallen Vol. 484, Emissioun 1. Mee 2008.
Fakten Wësse wat weess
Hanf ass
Hämpf ass eng multiprosesch Erntegung déi fir d'Hanf Samen an duerno Seedöl, Terpenoiden a Cannabinoide benotzt gëtt (dh CBD, CBG, etc.) an Hanfstrooss, déi zu wertvollem Fasermaterial veraarbecht ginn. Wat d'Hämmefaserqualitéit ubelaangt, gëtt et tëschent de sougenannten Schleppfaser ënnerschriwwen, déi net ausgeriicht sinn, kuerz Faserbundelen a sougenannten Linefaser, déi laang (längst ausgeriicht) Faseren sinn.
Déi kuerz Faserbundelen ginn och als technesch Faser genannt a gi haaptsächlech an der Automotiveindustrie, fir d'Produktioun vu Pabeier a fir Bio-baséiert Composites. Héih Hanffaser ginn fir Textil- a High-Value-Applikatiounen, zB High-Performance Composites an Bio-Compositë benotzt.
Hanf Faserproduktioun:
Fiber Hanf (Hanf déi fir d'Faserproduktioun ugebaut gëtt) ass am Idealfall recoltéiert virum Blummen. Dës fréi Erntegung féiert zu méi héijer Faserqualitéit well Qualitéit erof geet wann d'Blumme erlaabt ass. Allgemeng gëtt Faser Hanf 70-90 Deeg nom Samling recoltéiert. Fir den Hanf ze recoltéieren, ginn d'Planzen 2-3 cm iwwer de Buedem geschnidden an duerno e puer Deeg gedréchent. Nom Ernte gëtt den Hanf gerett. Retting ass e Prozess, dee Feuchtigkeit a Mikroben benotzt fir d'Planzpektine zerbriechen, déi chemesch den Hanfstamm zesummen verbannen. Traditionell wäerte Hanfstëpele Waasserrott oder Tau-Richtegt ginn ier d'Faseren agezu ginn. De Rettungsprozess erliichtert déi spéider Trennung vum Bast aus dem sougenannten Hanf Hurd oder Shiv (dat ass de hëlze Kär vun der Hanfstengelen). Nom Retting ginn den Hanfstengelen getrocknegt (zu engem Feuchtigkeitsgehalt vu manner wéi 15% a gespullt.
Fir Hanf Faseren ze kréien, déi fir d'Produktioun an als Additiv benotzt kënne ginn, mussen d'Faarfen an engem Prozess bekannt getrennt ginn “scrutéieren”. Während dem Brechungsprozess gëtt de Hanfstroich mechanesch veraarbecht, fir d'Hanf ze beweechen, zB mat engem Hammermühle. An dësem mechanesche Prozess gëtt de Hanf géint e Schreif erauskomm, bis hurd, kleng Bauchfaserstoffer a Staubfall duerch den Écran. Déi modern High-Speed-kinematesch Dekortikatiounsmechanismen kënne sech an dräi Stréimunge trennen; Bastel-Faser, hurd a gréng Mikrofiber.
De Cellulosehalteg an Hanf ass ongeféier. 70-77%. Hempfasern sinn e excellent Ersatz fir Holz Cellulosefaseren
Virdeeler vun Hanf Fiber
- Kostawäert
- Hoher Spannkraaft a Steifigkeit
- Ideal fir Néckgestréckte Nonwovenprodukter
- effektiv Ersatz fir Glasfaser
- reduzéiert d'Zäit
- Gewiicht ze reduzéieren
- einfach ze veraarbecht a recycleen
- kann ee personaliséiert ginn fir eng Rei Spezifikatiounen an ënnerschiddlech Produktiounssystemer ze treffen
- konsequent Qualitéit an Disponibilitéit vu Versécherung ass méiglech
Fibrous Bio-Material
Wann Stroossbunnen aus Flax Strooss extrahéiert ginn, ginn déi net-Faser-Deel vun der Stamm, net mat de Saam, normalerweis Schëpp oder Hurd. Zum Beispill am Ölsaak fléien, schüttelt en ongeféier. 70 – 85% vum Gesamtstroossgewässer, dat beweegt den Haaptprodukt vun der Flax Strooss Veraarbechtung.
Ultraschall produzéiert Nano-strukturéiert Lignin gëtt benotzt fir multifunctionelle Linnengewënn ze maachen. Mat Padding Leinen Textilien mat Nano Lignin, kann multifunktionelle Textilien erstallt ginn. Déi multifunktionnel Textilien bieden déi zousätzlech Eegeschaften vun der UV Barriere, antibakteriell an antistatesch Eegeschaften.