Hielscher ultraskaņas tehnoloģija

Ultraskaņas kaņepju šķiedru pārstrāde

  • Ultraskaņas mērcēšanu no šķiedru materiāliem, piemēram, kaņepju un linu šķiedras ļauj ātri un efektīvi šķiedru modifikācija.
  • Ultrasonically apstrādāti lūksnes šķiedras ir Fibrillated un parādīt ievērojami augstāku specifisko virsmu, palielināta stiepes izturība un elastību.
  • Ultraskaņas šķiedru apstrāde ir ātra un viegli lietojama apstrādes tehnoloģija rūpnieciskai ražošanai.

Ultraskaņas Retting

Ultraskaņas mērcēšanu ir ātra, efektīva un zaļa alternatīva tradicionālajai mitrās vai rasas-mērcēšanu. Akustiskā kavitācija, ko rada augstas intensitātes, zemas frekvences ultraskaņa, sadala bioloģiski materiālu šūnu struktūras, piemēram, nekoksni, dārzeņu šķiedras, kas ietver tādu pamatšķiedru kā lini, kaņepes, nātri, kviešu salmi, rīsu salmi, džuta, kā arī no lapām iegūtas šķiedras (piemēram, sizals, Manilla kaņepes, abacá) un no augļiem iegūtas šķiedras, piemēram, kokogles no kokosriekstu čaumalām.
Ultraskaņas atšķetināšana pārveido mikrošķiedras (apm. 3-5 μm) uz nanofibers (≥ 100nm). Turklāt, ultraskaņas apstrāde izraisīja degradāciju tīra xyloglucan un xylan šķīdumā, demonstrējot ultraskaņa spēju degradēt hemicellulose.
Lai gan ultraskaņas mērcēšanu galvenokārt izmanto ūdens šķīdumā, ir iespējams – atkarībā no izejmateriāla un mērķtiecīgā iznākuma – lai apvienotu ultraskaņas procesu ar sārmu apstrādi. NaOH šķīdumi, H2O2 un H2So4 var izmantot sārtu iegūšanai, lai iegūtu celulozes nanofibers īsā apstrādes laikā. Ar ultraskaņas ārstēšanu var viegli panākt celulozes mikrošķiedras fibrilāciju. Ultraskaņas ražotās šķiedras norāda uz īpašu morfoloģiju, kurā nanofibers (≥ 100nm) tiek sadalīts pa visu mikrošķiedru virsmu (3-5 μm).

Kaņepju, linu un kokšķiedras šķiedru ultraskaņas apstrāde.

Skenēšanas elektroniska mikroskopa analīze par linu, kaņepju un kokosšķiedras šķiedrām ar ultraskaņas apstrādi vai bez tās.
avots: Renouard et al. 2014

UIP4000hdT 4kW jaudīgs ultraskaņas procesors ekstrakcijai

UIP4000hdT (4kW) rūpniecisks ultraskaņas procesors šķiedru apstrādei

Informācijas pieprasījums




Ņemiet vērā, ka mūsu Privātuma politika.


Ultraskaņas kaņepju šķiedru apstrāde

Pieaugot kaņepju sēklu un fito-kanabinoīdu tirgum, kaņepju salmu audzēšana palielinās. Kā blakusprodukts, kaņepju salmi un tā šķiedras galvenokārt izmanto, lai ražotu papīra vai ģeo-tekstilmateriālu, nostiprināšana kompozītmateriāliem, kā arī celtniecības materiālu.
Žāvētu un sagrieztu lūku salmu var izmantot kā izejvielu ultraskaņas apstrādei, tomēr par izcilu ultraskaņas procesa produkciju ieteicams izmantot (daļēji) dekorētās spaļu. Lūku materiāls ir samitrināts ūdenī (ūdens šķīdumā), lai iegūtu iesūknēšana akās vircu, kas var iziet ultraskaņas caurplūdes šūnu. Ultraskaņu process ilgst tikai īsu laiku (apm. 30-60 sek.). Zinātniskie pētījumi liecina, ka ultrasonication uzlabo HEMICELULOZE un lignīna ekstrakciju no lignocelulozes materiāliem. Bez tam, ultraskaņas apstrāde degradē celulozi un pektīnu. Kaņepju un linu ultraskaņas apstrāde arī uzlabo šķiedru elastību un stiepes izturību, kas ir vērtīgs raksturojums tekstilmateriālu un kompozītu ražošanā.

Ultraskaņas šķiedru apstrādes priekšrocības

  • lignīna satura samazināšana
  • mikro un nano-Fibrillated šķiedras
  • palielināts šķiedru elastīgums
  • lielāks stiepes izturība
  • ātrs process
  • Viegli darboties
Ultraskaņas-sārmu apstrāde kaņepju šķiedras

Ultraskaņas-sārmu apstrāde kaņepju šķiedras (Ferreira et al. 2019)

Ultrasonically Modified kaņepes fiber

Ultrasonically Fibrillated lūksnes fiber (piemēram, kaņepes, lini) ir īpaši piemērots kā pastiprināšana polimēra sveķi, termoplastiskā un termokopa kompozīcijas.
Kaņepes lūst šķiedras ir vērtīgs avots, no kuras celulozes nanocrystals (CNCs), var ekstrahēt. Celulozes nanokrystals raksturo to augsto virsmas laukumu un to ārkārtējo stingrību un stiepes izturību. CNCs DNV’ stiepes izturība izceļas ar izturību stikla vai alumīnija. Celulozes nanocrystals ir diezgan lēti un tādējādi konkurētspējīgu Nano-piedeva, kad runa ir par cenu, pieejamību, toksicitāti, kā arī ilgtspējību.
Ultraskaņas apstrāde ir viegli lietojama, ātra un zaļa tehnika, kas ļauj ražot augstas kvalitātes celulozes nanokrystals.

Ultrasoniski apstrādātas kenafa šķiedras.

Sosiati et al. 2014 parādīt benefical ietekmi ultraskaņu par fiber apstrādi.

Augstas veiktspējas Ultrasonicators fiber Processing

Hielscher Ultrasonics ražo augstas veiktspējas ultraskaņas iekārtas lieljaudas lietošanai. Mūsu ultraskaņas sistēmas var, ko izmanto partijas vai nepārtrauktas inline apstrādi. Visi Hielscher rūpnieciskie ultraskaņas procesori var nodrošināt ļoti augstu amplitūdas. Amplitudes līdz 200 μm var viegli nepārtraukti palaist 24/7 darbību. Vēl augstākam amplitūdām ir pieejami pielāgoti ultraskaņas sonotrodi. Tomēr spēja ļoti augstas amplitūdas vien nav pietiekami, lai palaistu veiksmīgu ultraskaņas šķiedras process, piemēram, mērcēšanu vai fibrilācija. Atkarībā no izejmateriāla un mērķa rezultāta procesa parametri – proti, amplitūda, spiediens, temperatūra un laiks – jābūt precīzi kontrolējamam un regulējamam.
Hielscher ciparu ultraskaņas procesori reģistrē automātiski visus procesa datus integrētā SD kartē, tādējādi reproducēt procesa rezultātus. Amplitūdas un apstrādes intensitāti var precīzi regulēt un kontrolēt no ļoti vieglas līdz ļoti intensīvai ultrasonikācijas apstākļiem. Tas dod iespēju apstrādāt dažādus materiālus optimālai izvadei.
Hielscheras ultraskaņas iekārtu robustums nodrošina 24 stundas diennaktī ātru un smagu darbu.
Zemāk redzamā tabula sniedz norādes par mūsu ultraskaņas aparātu aptuveno apstrādes jaudu:

partijas apjoms Plūsmas ātrums Ieteicamie ierīces
1 līdz 500mL 10 līdz 200 ml / min UP100H
10 līdz 2000mL 20 līdz 400 ml / min UP200Ht, UP400St
0.1 līdz 20L 0.2 līdz 4 l / min UIP2000hdT
10 līdz 100 l 2 līdz 10 l / min UIP4000hdT
nav | 10 līdz 100 l / min UIP16000
nav | lielāks klasteris UIP16000

Sazinies ar mums! / Uzdot mums!

Lūgt vairāk informācijas

Lūdzu, izmantojiet zemāk esošo veidlapu, ja vēlaties pieprasīt papildu informāciju par ultraskaņas homogenizāciju. Mēs priecāsimies piedāvāt jums ultraskaņas sistēmu, kas atbilst jūsu prasībām.









Lūdzu, ņemiet vērā mūsu Privātuma politika.


Hielscher Ultrasonics ražo augstas veiktspējas ultrasonikatorus SONOCHEMICAL lietojumiem.

Lieljaudas ultraskaņas procesori no lab līdz pilotam un rūpnieciskai apjomai.

Literatūra / Literatūras saraksts

  • Diana P. Ferreira, Juliana Cruz, Raul Fangueiro (2019): 1. nodaļa – Dabisko šķiedru virsmas modifikācija polimēru kompozītmateriāliem. Zaļie kompozīti automobiļu pielietojumam. Woodhead Publishing sērijas Composites zinātne un inženierzinātņu 2019, Pages 3-41.
  • Sullivan Renouard, Christophe Hano, Joël Doussot, Jean-Philippe Blondeau, Eric Lainé (2014): raksturojums ultraskaņas ietekmi uz coir, linu un kaņepju šķiedras. Materiāli burti 129, 2014. 137 – 141.
  • H. Sosiati, M. Muhaimin, P. Abdilah, D. A. Wijayanti, Harsojo, K. Triyana (2014): ķīmiskās apstrādes ietekme uz
    dabiskās celulozes īpašībām. AIP konference tiesvedība 1617, 105 (2014).
  • M. Zimniewska, R. Kozłowski, J. Batog (2008): Nanolignin modificēta lina audums kā daudzfunkcionāls produkts. Molekulārie kristāli un šķidrais kristāli Vol. 484, Issue 1, 2008.


Fakti ir vērts zināt

Kaņepes fiber

Kaņepes ir daudzfunkcionāls kultūraugi, ko izmanto kaņepju sēklām un pēc tam sēklu eļļa, terpenoīdi un kanabinoīdi (ti, CBD, CBG, uc) un kaņepju salmi, ko var apstrādāt ar vērtīgu šķiedru materiālu. Attiecībā uz kaņepju šķiedras kvalitāti, pastāv atšķirība starp tā saukto vilkšanas šķiedras, kas nav saskaņotas, īsās šķiedras saišķi un tā saukto līnijas šķiedras, kas ir garas (garenvirziena izlīdzinātas) šķiedras.
Īsā fiber bundels sauc arī par tehnisko šķiedru un galvenokārt izmanto automobiļu rūpniecībā, lai ražotu papīru un Bio-Based komponites. Garās kaņepju šķiedras izmanto tekstila un augstas vērtības lietojumiem, piemēram, augstas veiktspējas kompozītu un Bio-Composites.
Kaņepju šķiedras ražošana:
Fiber kaņepes (kaņepes, kas audzē šķiedru ražošanai) ir ideāli novāktas pirms ziedēšanas. Šī agrīnā augkopība rezultātus augstākas fiber kvalitāti, jo kvalitātes kritumu, ja ziedēšanas ir atļauta. Parasti, šķiedras kaņepes novāc 70-90 dienas pēc sētu. Lai novāktu kaņepes, augi sagriež 2-3cm virs augsnes un pēc tam žāvē dažas dienas. Pēc ražas novākšanas kaņepes ir retināts. Retting ir process, kas izmanto mitrumu un mikrobiem, lai nojauktu augu Pektīni, kas ķīmiski obligācijas kaņepju stublāju kopā. Tradicionāli, kaņepju stublāji būtu ūdens retted vai rasas-retted pirms šķiedras ir scutched. Mērcēšanu process atvieglo to turpmāku atdalīšanu no tā sauktās kaņepju Harda vai Shiv (kas ir kaņepju stublāju koksnes kodols). Pēc retting kaņepju stiebri žāvē (līdz mitruma saturam, kas ir mazāks par 15% un nobāl.
Lai iegūtu kaņepju šķiedras, ko var izmantot ražošanā un kā piedevas, šķiedras ir jānošķir procesā, kas pazīstams kā “kulstīšanas”. Kulstīšanas procesā kaņepju stiebri tiek mehāniski pārstrādāti, lai varētu Knābīt kaņepju augu, piemēram, izmantojot āmura dzirnaviņas. Šajā mehānisks process kaņepes ir uzvarēts pret ekrānu līdz Hurd, mazākas lūst šķiedras, un putekļi izkrist pa ekrānu. Modernās ātrgaitas kinemātikas Dekorēšanas mašīnas spēj atdalīt kaņepes trijās straumēs; lūksnes fiber, Hurd un zaļā mikrošķiedras.
Celulozes saturs kaņepēs ir aptuveni 70-77%. Kaņepju šķiedras ir lielisks aizstājējs koksnes celulozes šķiedrām

Priekšrocības kaņepju šķiedras

  • Rentablu
  • augstu stiepes izturību un stīvumu
  • ideāli piemērots ar adatu perforēti neaustiem produktiem
  • efektīva stikla šķiedras aizstāšana
  • samazina formēšanas laiku
  • pabeigtās daļas svara samazinājums
  • viegli apstrādāt un pārstrādāt
  • var pielāgot, lai tie atbilstu dažādām specifikācijām un atšķirīgām ražošanas sistēmām
  • kvalitāte un piegādes pieejamība ir iespējama

Šķiedrai biomateriāli

Ja stiebru šķiedras ekstrahē no linu stiebriem, stublāja nešķiedras daļas, izņemot sēklas, parasti dēvē par ķiedrēm vai hurēm. Piemēram, eļļas linu šķiedras, spaļu veido aptuveni 70 – 85% no kopējā salmu svara, kas rada spaļu galveno blakusprodukts linu stiebru pārstrādei.
Ultrasoniski ražotu, nanostrukturētu lignīnu izmanto, lai izveidotu daudzfunkcionālus lina audumus. Ar polsterējums lina tekstilpreces ar nano-lignīna, daudzfunkcionālas tekstilpreces var izveidot. Šie daudzfunkcionālie tekstilizstrādājumi piedāvā papildu īpašības UV barjeru, antibakteriālas un antistatiskas īpašības.