Technologia ultradźwiękowa firmy Hielscher

InnoREX - ultradźwiękami Lepsza PLA Wyciskanie

Ultradźwiękowe mieszanie, dyspergowanie i emulgowanie usprawnia wytłaczanie kwasów polimlekowych (PLA). Wprowadzenie ultradźwięków do linii wytłaczania zwiększa wydajność i jakość produkowanego PLA.

Synteza polilaktydów

Kwasy polilaktydy lub polilaktyd (PLA) stanowi poliester alifatyczny termoplastyczny, który otrzymuje się z monomerów laktydu i kwasu mlekowego. Laktyd jest cyklicznym diestrem, która pochodzi z fermentacji roślin, skrobi (na przykład skrobia kukurydziana, trzciny cukrowej), i jest stosowana jako substytut dla roślin na bazie sztucznych. W ten sposób, synteza PLA idealnie mieści się w zakresie od zielonej chemii. PLA szybko zyskała duże zainteresowanie, ponieważ jest to bioproduktów, biodegradowalny substytut do tworzyw sztucznych opartych na konwencjonalnych petro-chemicznego.
Fakty na PLA: PLA (C3H4O2) N ma gęstość 1210-1430 kg / m3Jest nierozpuszczalna w wodzie, twardszy niż PTFE i topi się w temperaturach między 150degC i 220degC.

InnoREX – Innowacyjna Proces polimeryzacji

Obecny proces produkcji PLA wymaga katalizatorów zawierających metal w celu poprawienia szybkości polimeryzacji laktonów, które są niebezpieczne dla zdrowia i środowiska. W odniesieniu problematycznym z wykorzystaniem katalizatora i rosnące zapotrzebowanie na polimery na bazie bio, projekt InnoREX skupia się na rozwoju procesu polimeryzacji, w których konwencjonalne zawierających metal katalizatorów zastąpiono organicznego katalizatora i przy współpracy z alternatywnych źródeł energii o dużej mocy, ultradźwięki, mikrofala i laserowe.

High-performance 2kW ultrasonic processor UIP2000hdT combined with twin-screw extruder

ultradźwięk UIP2000hdT w systemie ekstruzji

High-performance 2kW ultrasonic processor UIP2000hdT combined with twin-screw extruder

Ultrasonator w systemie wyciskania

Zapytanie o informacje




Zwróć uwagę na nasze Polityka prywatności.


organiczne katalizatory okazały się skutecznie kontrolować polimeryzacji laktydu, ale ich aktywność musi jeszcze zostać ulepszone, aby spełnić standardy przemysłowe. Cel ten zostanie osiągnięty poprzez wprowadzenie alternatywnych energii UltradźwiękiMikrofale i światło laserowe, ponieważ zwiększają aktywność katalizatora i pozwalają na precyzyjną kontrolę reakcji przez wzbudzenie tylko małe części mieszaniny reakcyjnej bez czasu reakcji.
Projekt łączy zatem nowego układu reaktora, gdzie alternatywne źródła energii są wprowadzane do podłoża, z organicznego katalizatora do uzyskania pozbawionych metalu PLA w procesie wytłaczania z reakcją chemiczną. (Patrz rys. 1)
Zatem, projekt InnoREX stosuje się krótki czas reakcji mikrofal ultradźwięków i światła lasera, aby uzyskać precyzyjnie kontrolowane i efektywne ciągłej polimeryzacji o wysokiej masie cząsteczkowej PLA w wytłaczarce dwuślimakowej. Ponadto, znaczne oszczędności energii można osiągnąć przez połączenie polimeryzacji, mieszanie i formowanie w jednym etapie produkcyjnym.

Ultradźwięki stosuje się jako alternatywne energii w celu poprawy reaktywne wytłaczanie PLA. (Kliknij, aby powiększyć!)

Zdjęcie 1: nowy sposób na poprawę polimeryzację PLA (źródło InnoREX)

Ultradźwięki dla poprawy polimeryzacji PLA

UIP2000hd – 2kW procesor ultradźwiękowe stosowane w R&Etap D InnoREX

High Power Ultradźwięki

Trzy alternatywne źródła energii - ultradźwięki, mikrofalowe, naświetlanie laserem - łączy się w celu wywołania polimeryzacji z otwarciem pierścienia w celu zapewnienia polimeryzacji o wysokiej masie cząsteczkowej. Podczas ograniczonego czasu przebywania w komorze reaktora, alternatywnych źródeł energii wprowadzić wymaganą wpływ reakcji jazdy do komórki przepływowej rolki (patrz rys. 2) o dopasowanym poziomu. W ten sposób, katalizatory zawierające metale, takie jak cyna (II), 2-etyloheksanian, która w konwencjonalnych procesach wytłaczania potrzebne do podniesienia szybkości polimeryzacji laktonów do akceptowalnego poziomu efektywności, można uniknąć.
Dla układu instalacji pilotowej InnoREX ultradźwiękowy Procesor moc UIP1000hd, Który jest w stanie zapewnić 1kW mocy ultradźwięków, została zintegrowana. ultradźwięki o wysokiej mocy jest znany jej pozytywny wpływ na reakcje chemiczne, które jest zjawisko sonochemii. Gdy fale ultradźwiękowe o dużej mocy jest wprowadzany do cieczy, fale utworzenia wysokiego ciśnienia (na ściskanie) i niskiego ciśnienia (rozrzedzenie) cykli powodujące ultradźwięków kawitacja. Kawitacja opisuje "powstawanie, wzrost i implozyjne zawalanie się pęcherzyków w płynie". Upadek kawitacyjny powoduje intensywne ogrzewanie lokalne (~5000K), wysokie ciśnienia (~1000 atm) oraz ogromne szybkości ogrzewania i chłodzenia (>109 K/sec)" taką ciecz przepływającą strumieniami cieczy o prędkości ~400 km/h. (K.S. Suslick 1998)
W ultradźwiękowo generowane siły kawitacyjne dostarczać energię kinetyczną, rozpraszania cząstek i tworzenie rodników wspomagających reakcję polimeryzacji chemicznej.
Ogólne pozytywne skutki działania ultradźwiękami podczas reakcji polimeryzacji:

  • inicjacji polimeryzacji w wyniku sonochemically utworzone rodniki (kinetyka polimeryzacji)
  • przyspieszania szybkości polimeryzacji
  • węższe poli dispersities, ale o wyższej masie cząsteczkowej, polimerów
  • bardziej jednorodne reakcji, a tym samym niższy rozkład długości łańcucha
Rysunek przedstawia konfigurację procesowej połączonej ultradźwięków (UIP2000hd Hielscher w kuchence mikrofalowej), a laserem w celu wywołania polimeryzacji z otwarciem pierścienia zgodnie z nieobecności katalizatorów zawierających metale

Rysunek 2: konfiguracji procesu ultradźwiękami mikrofalową i lasera, aby osiągnąć polimeryzację z otwarciem pierścienia unikanie stosowania katalizatorów zawierających metal (źródło: InnoREX)

Kontakt / Poproś o więcej informacji

Porozmawiaj z nami o swoich wymagań technologicznych. My polecamy najbardziej odpowiednie parametry konfiguracyjne i przetwarzania dla danego projektu.





Proszę zwrócić uwagę na nasze Polityka prywatności.


Literatura / Referencje

  • K.S. Suslick (1998): Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology; 4. wyd. J. Wiley & Synowie: New York, 1998, wol. 26, 517-541.
Wysokim PWER ultradźwięków z Hielscher stosuje się jako alternatywne źródło energii w projekcie InnoREX do metalu polimeryzacji PLA

Kliknij tutaj, aby zobaczyć plakat InnoREX!