Hielscher ultralydteknologi

Ultralyd hamp fibre Processing

  • Ultralyd retting av fiber materialer som hamp og Lin fibre gjør det mulig for en rask og effektiv fiber modifikasjon.
  • Ultrasonisk bearbeidet Bast fibre er fibrillated og viser en betydelig høyere spesifikk overflate, økt strekkstyrke og fleksibilitet.
  • Ultralyd fiber prosessering er en rask og enkel å bruke prosesseringsteknologi for industriell produksjon.

Ultralyd retting

Ultrasonic retting er et raskt, effektivt og grønt alternativ til tradisjonell våt-eller dugg-retting. Akustisk kavitasjon, generert av høy intensitet, lavfrekvente ultralyd, bryter opp cellulære strukturer av bio-materialer som ikke-tre, vegetabilske fibre som inkluderer Bast fiber som Lin, hamp, Nesle, hvete halm, ris halm, jute, samt blad-avledet fibre (f. eks, sisal, Manilla hamp, abacá) og frukt-avledet fiber som kokos fra kokos skall.
Ultralyd disentangling forvandler mikrofiber (ca. 3-5 μm) til nanofibre (≥ 100nm). Videre, ultralydbehandling indusert degradering av ren xyloglucan og et xylan i løsningen, demonstrere ultrasounds evne til å svekke hemicellulose.
Selv om ultralyd retting hovedsakelig brukes i en vandig løsning, er det mulig – avhengig av råvare og målrettet utfall – å kombinere ultralydsprosessen med en alkali behandling. Løsninger av NaOH, H2O2 og H24 kan brukes til alkalisering for å få cellulose nanofibre på kort behandlingstid. Ved ultralydbehandling kan en atrieflimmer av cellulose mikrofiber enkelt oppnås. De ultrasonisk produserte fibrene viser en spesifikk morfologi der nanofibre (≥ 100nm) fordeles over hele mikrofiber overflate (3-5 μm).

Ultralydbehandling av hamp, lin og kokos fibre.

Skanning elektronisk mikroskopi analyse på Lin, hamp og kokos fibre med eller uten ultralydbehandling.
Kilde: Renouard et al. 2014

UIP4000hdT 4kW kraftig ultralydsprosessor for ekstraksjon

UIP4000hdT (4kW) industriell ultralydsprosessor for fiber bearbeiding

Informasjonsforespørsel




Merk våre Personvernregler.


Ultralyd hamp fiber Processing

Med det voksende markedet for hamp frø og phyto-cannabinoider kommer en økende produksjon av hamp halm. Som et biprodukt, hamp halm og dens fibre er i hovedsak brukt til produksjon av papir eller Geo-tekstiler, forsterkning i kompositt materialer samt byggemateriale.
Tørket og kuttet Bast halm kan brukes som råstoff for ultralydbehandling, men for overlegen ultralydsprosess utgang bruk av (delvis) decorticated Shives anbefales. Bast materialet er fuktet i vann (vandig løsning) slik at en pumpbar slurry er innhentet, som kan passere den ultrasoniske Flow-through celle. Den sonikering prosessen tar bare en kort periode (ca. 30-60 sek.). Vitenskapelig forskning har vist at ultralydbehandling forbedrer ekstraksjon av hemicellulose og lignin fra lignocelluloseholdige materialer. I tillegg, sonikering forringer cellulose og pektin. Ultralydbehandling av hamp og Lin forbedrer også fleksibiliteten og strekk styrken av fibrene, som er verdifulle egenskaper for tekstil og kompositt produksjon.

Fordeler med ultralyd fiber Processing

  • reduksjon av lignin innhold
  • mikro-og nano-fibrillated Fibre
  • økt fiber fleksibilitet
  • høyere strekkstyrke
  • rask prosess
  • Enkel å betjene
Ultralyd-alkali behandling av hamp fiber

Ultralyd-alkali behandling av hamp fiber (Ferreira et al. 2019)

Ultrasonisk modifisert hamp fiber

Ultrasonisk fibrillated Bast fiber (f. eks, hamp, Lin) er spesielt egnet som en forsterkning for polymer harpiks, termoplastisk, og thermoset kompositter.
Hamp Bast fibre er en verdifull kilde som cellulose nanokrystaller (CNC) kan trekkes ut. Cellulose nanokrystaller kjennetegnes av deres høye overflateareal og deres ekstraordinære stivhet og strekkstyrke. CNC’ strekkstyrke utmerker styrken av glass eller aluminium. Cellulose nanokrystaller er en ganske billig og er dermed en konkurransedyktig nano-additiv, når det gjelder pris, tilgjengelighet, toksisitet og bærekraft.
Sonikering er en lett-å-bruke, rask og grønn teknikk, som gjør det mulig å produsere høy kvalitet cellulose nanokrystaller.

Ultrasonisk behandlet kenaf fibre.

Sosiati et al. 2014 viser fordelaktig effekter av sonikering på fiber prosessering.

Høyytelses Ultralydmaskiner for fiber bearbeiding

Hielscher Ultrasonics produserer ultralydsutstyr med høy ytelse for Heavy-Duty-applikasjoner. Våre ultralydsystemer kan ved å brukes til batch eller kontinuerlig inline prosessering. Alle Hielscher industrielle ultralydsprosessorer kan levere svært høy amplituder. Amplituder på opptil 200 μm kan enkelt kjøres kontinuerlig i 24/7-drift. For enda høyere amplituder, tilpasset ultralyd sonotroder er tilgjengelig. Imidlertid er evnen til svært høy amplituder alene ikke nok til å kjøre en vellykket ultralyd fiber prosess, slik som retting eller atrieflimmer. Avhengig av råvare og på det målrettede resultatet, prosessparametrene – nemlig amplitude, trykk, temperatur og tid – må være nøyaktig kontrollerbar og justerbar.
Hielscher ' s digitale ultralydsprosessorer registrerer automatisk alle prosessdata på et integrert SD-kort, slik at prosess resultatene kan reproduseres. Amplitude og prosesserings intensitet kan justeres nøyaktig og styres fra svært milde til svært intense sonikering forhold. Dette gir deg muligheten til å behandle ulike materialer til optimal produksjon.
Høyscherens ultralydutstyrs robusthet gjør det mulig å operere døgnet rundt i tunge og krevende omgivelser.
Tabellen under gir deg en indikasjon på den omtrentlige prosesseringskapasiteten til våre ultralydapparater:

Batchvolum Strømningshastighet Anbefalte enheter
1 til 500 ml 10 til 200 ml / min UP100H
10 til 2000 ml 20 til 400 ml / min Uf200 ः t, UP400St
0.1 til 20L 0.2 til 4l / min UIP2000hdT
10 til 100 liter 2 til 10 l / min UIP4000hdT
na 10 til 100 l / min UIP16000
na større klynge av UIP16000

Kontakt oss! / Spør oss!

Be om mer informasjon

Vennligst bruk skjemaet nedenfor hvis du ønsker å be om ytterligere informasjon om ultralyd homogenisering. Vi vil gjerne tilby deg en ultralyd system møte dine behov.









Vær oppmerksom på at Personvernregler.


Hielscher Ultrasonics produserer høyytelses ultralydmaskiner for sonokemiske applikasjoner.

Ultralydsprosessorer med høy effekt fra laboratorium til pilot og industriell skala.

Litteratur / Referanser

  • Diana P. Ferreira, Juliana Cruz, Raul Fangueiro (2019): Kapittel 1 – Overflate modifisering av naturlige fibre i polymer kompositter. Green kompositter for Automotive Applications. Woodhead Publishing Series i kompositter Science and Engineering 2019, Pages 3-41.
  • Sullivan Renouard, Christophe hano, Joël Doussot, Jean-Philippe Blondeau, Eric Lainé (2014): karakterisering av ultralydseffekt på kokos, lin og hamp fibre. Materialer Letters 129, 2014. 137 – 141.
  • H. Sosiati, M. Muhaimin, P. Abdilah, D. A. Wijayanti, Harsojo, K. Triyana (2014): effekten av kjemiske behandlinger på
    karakteristikker av naturlig cellulose. AIP Conference Proceedings 1617, 105 (2014).
  • M. Zimniewska, R. Kozłowski, J. Batog (2008): Nanolignin modifisert Lin fabric som et multifunksjonelt produkt. Molekylære krystaller og flytende krystaller Vol. 484, Issue 1, 2008.


Fakta Verdt å vite

Hamp fiber

Hamp er et Multipurpose beskjære brukes for hamp frø og deretter frø olje, terpenoider og cannabinoider (dvs. CBD, CBG, etc.) og hamp halm, som kan behandles til verdifullt fiber materiale. I forhold til hamp fiber kvalitet, er det skilles mellom de såkalte slep fibre, som ikke er justert, korte fiber bunter og den såkalte linje fibre, som er lange (langsgående justert) fibre.
Den korte fiber bundels er også kalt teknisk fiber og er i hovedsak brukt i bilindustrien, for produksjon av papir og for bio-baserte kompositter. Lange hamp fibre brukes til tekstil og høy verdi programmer som høy ytelse kompositter og bio-kompositter.
Hamp fiber produksjon:
Fiber hamp (hamp som dyrkes for fiber produksjon) er ideelt høstet før blomstring. Denne tidlige beskjæring resulterer i høyere fiber kvalitet fordi kvaliteten avtar hvis blomstring er tillatt. Vanligvis er fiber hamp høstes 70-90 dager etter seeding. Å høste hamp, plantene er kuttet 2-cm over jorda og deretter tørket for et par dager. Etter innhøsting, hamp er retted. Retting er en prosess som bruker fukt og mikrober til å bryte ned anlegget pectins, som kjemisk binder hamp stammen sammen. Tradisjonelt, hamp stilker ville være vann-retted eller dugg-retted før fibrene er skaket. Den retting prosessen forenkler den påfølgende separasjon av Bast fra den såkalte hamp Hurd eller Shiv (som er Woody kjernen av hamp stammer). Etter retting, den hamp stilkene er tørket (til et fuktighetsinnhold på mindre enn 15% og stakk.
For å få hamp fibre, som kan brukes til produksjon og som tilsetningsstoffer, må fibrene skilles i en prosess som kalles “scutching”. Under scutching prosessen hamp halm er mekanisk behandlet til nebb ned hamp anlegget, f. eks, ved hjelp av en hammer-mill. I denne mekaniske prosessen hamp er slått mot en skjerm til Hurd, mindre Bast fibre, og støv faller gjennom skjermen. Moderne høyhastighets Kinematisk decortication maskiner er i stand til å skille hamp inn i tre bekker; Bast fiber, Hurd, og grønn mikrofiber.
Den cellulose innhold i hamp er ca. 70-77%. Hamp fibre er en utmerket erstatning for tre cellulose Fibre

Fordeler med hamp Fibre

  • kostnadseffektiv
  • høy strekkstyrke og stivhet
  • ideell for vevde produkter med nåle hull
  • effektiv erstatning for glassfiber
  • reduserer støping tid
  • vektreduksjon i ferdig del
  • enkel å behandle og resirkulere
  • kan tilpasses for å møte en rekke spesifikasjoner og ulike produksjonssystemer
  • konsistent kvalitet og tilgjengelighet av tilbudet er mulig

Fiber bio-materialer

Når halm fibre er utvunnet fra Lin halm, de ikke-fiber deler av stammen, ikke inkludert frø, er normalt referert til som Shives eller Hurds. For eksempel i oljevekster Lin, Shives utgjør ca. 70 – 85% av den totale halm vekten, noe som gjør Shives til det viktigste biprodukt av lin halm behandling.
Ultrasonisk produsert, Nano-strukturert lignin brukes til å lage multifunksjonelle Lin stoffer. Ved utfylling av lin tekstiler med Nano-lignin, kan multifunksjonelle tekstiler lages. De multifunksjonelle tekstiler tilbyr de ekstra egenskapene til UV barriere, antibakterielle, og antistatiske egenskaper.