Ultrasone productie van nano-Gestructureerde Cellulose

  • Nanocellulose is een krachtige additief dat met succes wordt toegepast als rheologie-modificeermiddel, versterkend middel en toevoegsel in allerlei hoogwaardige materialen en toepassingen.
  • De nanogestructureerde fibrillen kan zeer efficiënt worden geïsoleerd uit een cellulose bevattende bron van hoogvermogen ultrasone homogenisatie en frezen.
  • Door sonificatie, een hogere mate van fibrillatie nanocellulose hogere opbrengst en dunnere vezels kan worden bereikt.
  • De ultrasone techniek blinkt gebruikelijke werkwijzen nanocellulose productie vanwege extreme cavitational hoge afschuifkrachten.

Ultrasone Productie van Nanocellulose

Hoog vermogen ultrasone bijdraagt ​​tot de extractie en isolatie van micro- en nano-cellulose uit verschillende bronnen cellulosematerialen zoals hout, lignocellulosische vezels (pulpvezels), en cellulose-bevattende resten.
De plantaardige vezels los te maken van het bronmateriaal, ultrasone slijpen en homogenisatie is een krachtige en betrouwbare methode, die het mogelijk maakt om zeer grote volumes te verwerken. De pulp wordt in een inline sonoreactor, waarbij ultrasone hoge afschuifkrachten breken de celstructuur van de biomassa zodat de fibrillous kwestie beschikbaar is.
Figuur 1 toont een TEM-beeld van “Nooit Gedroogde Cotton” (NDC) voorgelegd aan enzymatische hydrolyse en gesoniceerd met Hielscher's UP400S gedurende 20 minuten. [Bittencourt et al. 2008]

Nanocellulose shows outstanding properties due to its high surface/mass ratio. Hielscher's ultrasound technology is a reliable and efficient method to produce nanocellulose and cellulose nanocrystals.

TEM beeld van “Nooit Gedroogde Cotton” (NDC) voorgelegd aan enzymatische hydrolyse en gesoniceerd met Hielscher's UP400S gedurende 20 minuten. [Bittencourt et al. 2008]

Figuur 2 hieronder toont een SEM afbeelding van een film van viscose, de enzymatische hydrolyse ingediend, gevolgd door sonicatie met UP400S. [Bittencourt et al. 2008]....

Ultrasone productie van nano cellulose composieten.

SEM afbeelding van een film van viscose, de enzymatische hydrolyse ingediend, gevolgd door sonicatie met UP400S [Bittencourt et al. 2008]

Ultrasone nanocelluloseverwerking kan ook met succes worden gecombineerd met de TEMPO-geoxideerde vezelbehandeling. In het TEMPO-proces worden cellulose-nanovezels geproduceerd door een oxidatiesysteem met behulp van 2,2,6,6-tetramethylpiperidinyl-1-oxyl (TEMPO) als katalysator en natriumbromide (NaBr) en natriumhypochloriet (NaOCl). Onderzoek heeft aangetoond dat de oxidatie-efficiëntie aanzienlijk wordt verbeterd wanneer de oxidatie wordt uitgevoerd onder ultrasone bestraling.

ultrasone Dispersion

Nanocellulose dispersies tonen een uitzonderlijke reologische gedrag door de hoge viscositeit bij lage concentraties nanocellulose. Dit maakt nanocellulose een zeer interessante additief rheologiemodificator, stabilisator en geleermiddel voor verschillende toepassingen, b.v. in de bekleding, papier of levensmiddelenindustrie. Om de unieke eigenschappen te uiten, moet nanocellulose zijn
Ultrasoon dispergeren is het ideale methode fijne grootte enkel verspreid nanocellulose verkrijgen. Zoals nanocellulose is hoogst AfschuifverdunnenUltrageluid is het preferrable technologie nanocellulosic suspensies formuleren de koppeling van hoogvermogen ultrasound in vloeistoffen zorgt voor een zeer afschuifkrachten. (Klik hier voor meer informatie over ultrasone cavitatie in vloeistoffen te leren!)
Na de synthese van nanokristallijne cellulose, het nanocellulose vaak ultrasoon verspreid in een vloeibaar medium, b.v. een niet-polair of polair oplosmiddel zoals dimethylformamide (DMF), om een ​​eindproduct te formuleren (zoals nanocomposieten, rheologiemodificator etc.) Zoals CNF 'worden gebruikt als additieven in allerlei formuleringen, een betrouwbare dispergerende cruciaal. Ultrasone trillingen produceert stabiel en uniform gedispergeerd fibrillen.

Industriële ultrasone verwerking

Hielscher Ultrasonics levert krachtige en betrouwbare ultrasone technologie van kleine ultrasone laboratoria bench-top systemen en full-commerciële industriële uitrustingen. In doorstroomsysteem sonoreactors Hielscher, die verkrijgbaar in verschillende afmetingen en geometrieën worden optimale ultrasoon conditie bereikt de geoptimaliseerde reactieomstandigheden worden toegepast geconcentreerd en uniform het cellulose materiaal.
Ultrasoon tafelmodel inrichtingen Hielscher zoals de UIP1000hdT, UIP2000hdT of UIP4000hdTVerscheidene kilogram nanocellulose gemakkelijk geproduceerd per dag. De volledige industriële eenheden zoals de UIP10000 en UIP16000 kunnen gaan met zeer grote massa beken en zorgen voor de volledige commerciële productie van hoge productievolumes. Als al Hielscher het tafelmodel en industriële ultrasonicators kan worden geïnstalleerd als clusters, er vrijwel geen grens aan de ultrasone procescapaciteit.

3 stappen voor een succesvolle Ultrasone Processing: Feasibility- Optimization - Scale-up (klik om te vergroten!)

Ultrasone Processing: Hielscher begeleidt u van haalbaarheid en optimalisatie voor commerciële productie!

Ultrasone Voordelen:

  • hoge mate van fibrillatie
  • nanocellulose high yield
  • dunne vezels
  • vezels uitgekamd
Ultrasone behandeling van nano cellulose draagt ​​bij aan de isolatie, fibrillatie, dispersie en formulering. (Klik om te vergroten!)

ultrasone Processing

Informatieaanvraag




Let op onze Privacybeleid.


Ultrasonic devices such as Hielscher's UP400S are auccefully used to produce nanocellulose

Hielscher's lab ultrasonicator UP400S (400W, 24kHz)

Literatuur / Referenties

  • E. Abraham, B. Deep, L.A. Pothan, M. Jacob, S. Thomas, U. Cvelbar, R. Anandjiwala (2011): Extractie van nanocellulose fibrillen van lignocellulosische vezels: Een nieuwe benadering. Carbohydrate Polymers 86, 2011. 1468-1475.
  • E. Bittencourt, M. de Camargo (2011): voorbereidende onderzoeken naar de productie van nanovezels van cellulose uit Never Gedroogde katoen, met behulp van Eco-vriendelijke enzymatische hydrolyse en Hoog-energetische Ultrasoonbehandeling. 3e Int'l. Workshop: Advances in Cleaner Production. Sao Paulo, Brazilië, 18 mei – 20 2011.
  • L. S. Blachechen, J.P. de Mesquita, E. L. de Paula, F. V. Pereira, D. F. S. Petri (2013): Interactie van colloïdale stabiliteit van cellulose nanokristallen en hun dispergeerbaarheid in celluloseacetaatbutyraat matrix. Cellulose 2013.
  • A. Dufresne (2012): Nanocellulose: From Nature tot High Performance Tailored Materials. Walter de Gruyter, 2012.
  • M.A. Hubbe; O. J. Rojas; L. A. Lucia, M. Sain (2008): Cellulose nanocomposieten: A Review. Bioresources 3/3, 2008. 929-980.
  • S. P. Mishra, A.-S. Manent, B. Chabot, C. Daneault (2012): Productie van Nanocellulose van Native Cellulose – Verschillende opties met behulp van echografie. Bioresources 7/1, 2012. 422-436.
  • V. K. Thakur (2014): Nanocellulose nanocomposieten: principes en toepassingen. Wiley & Zonen, 2014.
  • http://en.wikipedia.org/wiki/Nanocellulose

Neem contact met ons op / vraag om meer informatie

Praat met ons over uw verwerking eisen. We zullen de meest geschikte configuratie en bewerkingsparameters aanbevelen voor uw project.





Let op onze Privacybeleid.




over Nanocellulose

Nanocellulose omvat verschillende soorten cellulose nanovezels (CNF), die kunnen worden onderscheiden microvezel-cellulose (MFC), nanokristallijne cellulose (NCC), en bacteriële nanocellulose. Laatstgenoemde verwijst naar nanogestructureerde cellulose door bacteriën.
Nanocellulose toont uitstekende eigenschappen zoals een buitengewoon kracht en stijfheid, hoge kristalliniteit, thixotropieAlsmede een hoge concentratie aan hydroxylgroepen op zijn oppervlak. Veel van de high performance kenmerken van nanocellulose zijn veroorzaakt door zijn hoge oppervlakte / massaverhouding.
Nanocelluloses worden op grote schaal gebruikt in de geneeskunde en de farmaceutische industrie, elektronica, membranen, poreuze materialen, papier, en voedsel als gevolg van hun beschikbaarheid, biocompatibiliteit, biologische afbreekbaarheid, en duurzaamheid. Vanwege de hoge prestaties, nanocellulose een interessant materiaal voor het versterken van kunststoffen, de verbetering van de mechanische eigenschappen van b.v. thermohardende harsen, op zetmeel gebaseerde matrices, sojaproteïne, rubberlatex, of poly (lactide). Voor samengestelde toepassingen wordt nanocellulose gebruikt voor bekledingen en films, verven, schuimen, verpakking. Verder nanocellulose een veelbelovende component aerogels en schuimen, hetzij in homogene samenstellingen of composieten.
afkortingen:
Nanokristallijne Cellulose (NCC)
Cellulose nanovezels (CNF)
Microvezel-cellulose (MFC)
Nanocellulose Snijders (NCW)
Cellulose nanokristallen (CNC)