Hielscher ultragarso technologijos

InnoREX-ultragarsu patobulinta PLA ekstruzijos

Polilaktido rūgštys arba polilaktidas (PLA) yra termoplastikas alifatinis poliesteris, kuris yra sintetinamas iš laktidinės rūgšties ir laktido monomerų. Lactide yra ciklinis diester, kuris yra gautas iš fermentuoto augalo krakmolo (pvz., kukurūzų krakmolo, cukranendrių) ir yra naudojamas kaip augalų pakaitalas plastikų. Taip, PLA sintezė puikiai į žaliosios chemijos asortimentą. PLA įgijo greitą didelį susidomėjimą, nes tai biologinis, biologiškai skaidus pakaitalas tradicinėms naftos ir chemijos pagrindo plastikams.
Faktai apie PLA: PLA (C3H4O2) n tankis yra 1210-1430 kg/m3, yra netirpus vandenyje, sunkiau nei PTFE ir tirpdo esant temperatūrai tarp 150degC ir 220degC.
Bioekonomikos polimerų paklausa sparčiai auga. Atsižvelgiant į dabartinį modernų lygį, reikia metalų turinčių katalizatorių, kurie pagerintų laktonų polimerizacijos greitį, keliančių pavojų sveikatai ir aplinkai. InnoREX sukurs naujovišką reaktorių koncepciją, naudodama alternatyvius energijos šaltinius, skirtus nuolat, labai tiksliam, be metalo polimerizavimui PLA.

"InnoREX" plėtoja naujovišką reaktorių koncepciją nuolatiniam, labai tiksliam ir be metalo polimerizavimui PLA.

Į InnoREX – Naujoviški polimerizacijos procesas

Dabartinis gamybos procesas PLA reikalauja metalo, kurių sudėtyje yra katalizatorių, siekiant pagerinti polimerizacijos norma laktonų, kurie yra pavojingi sveikatai ir aplinkai. Kalbant apie problemišką katalizatoriaus panaudojimą ir didėjančią bioekonomikos polimerų paklausą, "innorex" projekte daugiausia dėmesio skiriama polimerizacijos proceso raidai, kurioje tradicinis metalas, kurio sudėtyje yra katalizatorių, pakeičiamas organiniu katalizatoriumi ir padeda alternatyviais didelės galios ultragarso, mikrobangų ir lazerio energijos šaltiniais.
Organiniai katalizatoriai buvo įrodyta, kad efektyviai kontroliuoti laktido polimerizacijos, tačiau jų veikla vis dar turi būti pagerintas, kad atitiktų pramonės standartus. Tai bus pasiekta įvedant alternatyvius energijos Ultrasonics, mikrobangų krosnelės ir lazerio šviesa, nes jie didina katalizatoriaus aktyvumą ir leidžia tiksliai kontroliuoti reakciją iš jaudinančių tik nedidelių reakcijos mišinio dalių be atsako laiko.
Todėl projekte sujungiama nauja reaktorių sistema, kurioje Alternatyvūs energijos šaltiniai įvedami į terpę, o organinis katalizatorius, esant reaktyviam ekstruzijos procesui, gali gauti be metalo. (žr. 1 pav.)
Todėl InnoREX projekte naudojamas greitojo reagavimo laikas mikrobangomis, ultragarsu ir lazerio šviesa, kad būtų pasiektas tiksliai kontroliuojamas ir efektyvus nenutrūkstamas didelės molekulinės masės PLA polimerizavimas, naudojant dviejų sraigtų Extruder. Be to, didelis energijos taupymas bus pasiektas derinant polimerizacijos, sudėties ir formavimo viename gamybos etape.

Ultragarso yra naudojamas kaip alternatyvios energijos, siekiant pagerinti reaktyvų ekstruzijos PLA. (Paspauskite, Norėdami padidinti!)

1 paveikslėlis: naujas būdas pagerinti PLA (šaltinio InnoREX) polimerizaciją

Ultragarsu pagerinti polimerizacijos PLA

Uip2000hd – 2kW Ultragarso procesorius, naudojamas R&D InnoREX etapas

Didelės galios Ultrasonics

Trys Alternatyvūs energijos šaltiniai – Ultragarsas, mikrobangų krosnelė ir lazerio švitinimas – yra derinami su žiedo atidarymo polimerizacijos, siekiant užtikrinti didelės molekulinės masės polimerizacijos. Per ribotą buvimo laiką reaktoriaus kameroje, Alternatyvūs energijos šaltiniai įveda reikiamą reakcijos vairavimo poveikį į eilutinį srautą (žr. 2 pav.) labai kryptingu lygiu. Tokiu būdu galima išvengti metalų, kurių sudėtyje yra katalizatorių, pvz., alavo (II) 2-etilheksanto, kuris yra įprastų ekstruzijos procesų, reikalingų laktonų polimerizacijos lygiui padidinti iki priimtino veiksmingo lygio.
Dėl InnoREX bandomosios gamyklos sistemos, didelio galingumo Ultragarso procesorius Uip1000hd, kuri gali suteikti 1kW Ultragarso galia, buvo integruota. Didelės galios ultragarso yra gerai žinomas dėl savo teigiamo poveikio cheminių reakcijų, kuris yra sonochemistry reiškinys. Kai didelės galios ultragarso bangos yra įvesta į skystoje terpėje, bangos sukurti aukšto slėgio (suspaudimo) ir žemo slėgio (retinimo) ciklų, todėl ultragarso kavitacija. Kavitacija apibūdina "formavimas, augimas ir implosive žlugimo burbuliukai skystyje. Cavitational žlugimo gamina intensyvaus vietinio šildymo (~ 5000K), aukštas spaudimas (~ 1000 ATM), ir didžiulį šildymo ir aušinimo normos (>109 K/sek.) "toks s skystis srautiniu būdu su skystu purkštuku ~ 400 km/h. (K.S. Suslick 1998)
Ultragarsu sukurtas cavitational jėgų teikti kinetinę energiją, disperguotas daleles ir kurti radikalus remiant cheminių polimerizacijos reakcija.
Bendras teigiamas poveikis ardymo per polimerizacijos reakcija yra:

  • polimerizacijos Pradžia dėl sonochemiškai sukurtų radikalų (polimerizacijos kinetikos)
  • polimerizacijos greičio pagreitėjimas
  • dispersinei polimerai, bet didesnė polimerų molekulinė masė
  • labiau homogeniška reakcija, todėl mažesnis grandinės ilgio pasiskirstymas
Paveikslėlyje pavaizduotas procesas setup kombinuoto ultragarso (HIelscher ' s UIP2000hd), mikrobangų krosnelė ir lazeris sukelti žiedo atidarymo polimerizacijos nesant metalų, kurių sudėtyje yra katalizatorių

Paveikslėlis 2: proceso nustatymas su ultragarso, mikrobangų ir lazeriu pasiekti žiedo atidarymo polimerizacijos vengiant naudoti metalų, kurių sudėtyje yra katalizatorių (šaltinis: InnoREX)

Literatūra / Literatūra

  • K.S. Suslick (1998): Kirk Othmer enciklopedija "chemijos technologijos"; 4-oji Ed. J. Wiley & Sūnūs: Niujorkas, 1998, t. 26, 517-541.

Susisiekite su mumis / paklauskite daugiau informacijos

Kreipkitės į mus apie savo perdirbimo reikalavimus. Mes rekomenduojame tinkamiausius diegimo ir perdirbimo parametrus savo projektą.





Atkreipkite dėmesį, kad mūsų Privatumo politika.


Aukštos pwer ultragarso iš Hielscher yra naudojamas kaip alternatyvus energijos šaltinis InnoREX projekto metalo be polimerizacijos PLA

Spauskite čia Norėdami peržiūrėti InnoREX plakatą!