Hielscher Ultrasonics
Мы будем рады обсудить ваш процесс.
Звоните нам: +49 3328 437-420
Напишите нам: info@hielscher.com

Выгодное производство гидрогеля с помощью ультразвука

Ультразвуковая обработка является высокоэффективной, надежной и простой методикой получения высокоэффективных гидрогелей. Эти гидрогели обладают превосходными свойствами материала, такими как абсорбционная способность, вязкоупругость, механическая прочность, модуль сжатия и функции самовосстановления.

Ультразвуковая полимеризация и диспергирование для производства гидрогеля

Ультразвуковое излучение используется для инициирования сшивки и полимеризации при производстве гидрогеля. Ультразвуковая дисперсия используется для распределения наночастиц в гидрогелях.Гидрогели представляют собой гидрофильные трехмерные полимерные сети, которые способны поглощать большое количество воды или жидкости. Гидрогели обладают необычайной способностью к набуханию. К распространенным строительным блокам гидрогелей относятся поливиниловый спирт, полиэтиленгликоль, полиакрилат натрия, акрилатные полимеры, карбомеры, полисахариды или полипептиды с большим количеством гидрофильных групп, а также натуральные белки, такие как коллаген, желатин и фибрин.
Так называемые гибридные гидрогели состоят из различных химически, функционально и морфологически различных материалов, таких как белки, пептиды или нано-? микроструктуры.
Ультразвуковая дисперсия широко используется в качестве высокоэффективного и надежного метода гомогенизации наноматериалов, таких как углеродные нанотрубки (УНТ, МВКНТ, ОУНТ), нанокристаллы целлюлозы, хитиновые нановолокна, диоксид титана, наночастицы серебра, белки и другие микро- или наноструктуры, в полимерную матрицу гидрогелей. Это делает ультразвук основным инструментом для производства высокоэффективных гидрогелей с исключительными качествами.

Запрос информации




Обратите внимание на наши политика конфиденциальности.




Ультразвуковая кавитация способствует сшивке и полимеризации при синтезе гидрогеля. Ультразвуковая дисперсия способствует равномерному распределению наноматериалов для изготовления гибридных гидрогелей.

Ультразвуковой аппарат UIP1000hdT со стеклянным реактором для синтеза гидрогеля

Что показывают исследования – Ультразвуковой гидрогелевый препарат

Гидрогелевые капсулы, синтезированные ультразвукомВо-первых, ультразвуковое излучение способствует полимеризации и реакциям сшивания при образовании гидрогеля.
Во-вторых, ультразвуковая технология доказала свою надежность и эффективность в качестве метода диспергирования для производства гидрогелей и нанокомпозитных гидрогелей.

Ультразвуковая сшивка и полимеризация гидрогелей

Ультразвуковое исследование способствует образованию полимерных сетей во время синтеза гидрогеля путем генерации свободных радикалов. Интенсивные ультразвуковые волны вызывают акустическую кавитацию, которая вызывает высокие силы сдвига, молекулярный сдвиг и образование свободных радикалов.

Cass et al. (2010) подготовили несколько “Акриловые гидрогели получали методом ультразвуковой полимеризации водорастворимых мономеров и макромономеров. Ультразвук использовали для создания инициирующих радикалов в вязких водных растворах мономеров с использованием добавок глицерина, сорбита или глюкозы в открытой системе при 37°С. Водорастворимые добавки были необходимы для производства гидрогеля, наиболее эффективными из которых оказался глицерин. Гидрогели получали из мономеров 2-гидроксиэтилметакрилата, полиэтиленгликоль) диметакрилата, декстрана метакрилата, акриловой кислоты/этиленгликоля диметакрилата и акриламида/бис-акриламида.” [Cass et al. 2010] Установлено, что применение ультразвука с помощью зондового ультразвука является эффективным методом полимеризации водорастворимых виниловых мономеров и последующего получения гидрогелей. Полимеризация, инициируемая ультразвуком, происходит быстро в отсутствие химического инициатора.
С полным протоколом исследования можно ознакомиться здесь!
 

Ультразвуковое диспергирование дымчатого диоксида кремния: ультразвуковой гомогенизатор Hielscher UP400S быстро и эффективно диспергирует порошок диоксида кремния на отдельные наночастицы.

Диспергирование дымчатого диоксида кремния в воде с помощью UP400S

Миниатюра видео

Ультразвуковое диспергирование

  • наночастицы, например, TiO2
  • углеродные нанотрубки (УНТ)
  • нанокристаллы целлюлозы (ЧПУ)
  • нанофибриллы целлюлозы
  • камеди, например, ксантан, камедь семян шалфея
  • Белки

Узнайте больше об ультразвуковом синтезе нанокомпозитных гидрогелей и наногелей!

Ультразвуковое диспергирование нанокремнезема: ультразвуковой гомогенизатор Hielscher UP400St быстро и эффективно диспергирует наночастицы кремнезема в однородную нанодисперсию.

Ультразвуковое диспергирование нанокремнезема с помощью ультразвукового аппарата UP400St

Миниатюра видео

Формирование гидрогеля методом ультразвукового гелеобразования с использованием ультразвукового аппарата UP100H

Образование гидрогеля с помощью ультразвукового гелеобразования с использованием ультразвуковой аппарат UP100H
(Исследование и фильм: Рутгертс и др., 2019)

Запрос информации




Обратите внимание на наши политика конфиденциальности.




Ультразвуковая технология совместима со всеми видами полимеров и биополимеров и позволяет упрочнять гибридные гидрогели наноструктурированными материалами, такими как наночастицы, нанокристаллы или нановолокна. Армирование гидрогелей различными наноматериалами позволяет модифицировать и контролировать физико-химические и реомеханические свойства нанокомпозитных гидрогелей, так как микроструктуры являются ключевым фактором для свойств получаемого материала.

Ультразвуковая технология применяется для получения высокоэффективных гидрогелей, содержащих наноматериалы

СЭМ полиакриламид-ко-итакоитоновой кислоты гидрогеля, содержащего МВКНТ. Ультразвуковое распыление СОУЗ проводилось с помощью ультразвукового аппарата УП200С.этюд и фото: Mohammadinezhada et al., 2018

Производство поли(акриламид-ко-итаконовой кислоты) – MWCNT Гидрогель с использованием ультразвука

Mohammadinezhada et al. (2018) успешно изготовили суперабсорбирующий гидрогелевый композит, содержащий поли(акриламид-ко-итаконовую кислоту) и многостенные углеродные нанотрубки (MWCNT). Ультразвуковое исследование проводилось с помощью ультразвукового аппарата Hielscher УП200С. Стабильность гидрогеля увеличивалась с увеличением соотношения ЖМТ, что можно объяснить гидрофобной природой ЖМТ, а также увеличением плотности сшивающих агентов. Водоудерживающая способность (WRC) гидрогеля P(AAm-co-IA) также увеличивалась в присутствии MWCNT (10 мас.%). В этом исследовании эффекты ультразвука были оценены как превосходные в отношении равномерного распределения углеродных нанотрубок на поверхности полимера. СВМТ были неповрежденными без каких-либо нарушений в полимерной структуре. Кроме того, были увеличены прочность полученного нанокомпозита и его водоудерживающая способность, а также абсорбция других растворимых материалов, таких как Pb (II). Ультразвуковая обработка разрушала инициатор и диспергировала ЖМТ в качестве отличного наполнителя в полимерных цепях при повышении температуры.
Исследователи приходят к выводу, что эти “Условия реакции не могут быть достигнуты обычными методами, а однородность и хорошая диспергация частиц в хозяине не могут быть достигнуты. Кроме того, процесс ультразвука разделяет наночастицы на одну частицу, в то время как перемешивание не может этого сделать. Другим механизмом уменьшения размеров является воздействие мощных акустических волн на вторичные связи типа водородных связей, при этом облучение разрывает H-связь частиц, а впоследствии, диссоциирует агрегированные частицы и увеличивает количество свободных адсорбционных групп, таких как -OH и доступность. Таким образом, это важное событие делает процесс ультразвуковой обработки более совершенным методом по сравнению с другими, такими как магнитное перемешивание, применяемое в литературе.” [Мохаммадинежада и др., 2018]

Высокоэффективные ультразвуковые аппараты для синтеза гидрогеля

Hielscher Ultrasonics производит высокопроизводительное ультразвуковое оборудование для синтеза гидрогелей. От малых и средних R&D и пилотные ультразвуковые аппараты для промышленных систем для коммерческого производства гидрогеля в непрерывном режиме, Hielscher Ultrasonics удовлетворит ваши технологические требования.
Промышленные ультразвуковые аппараты могут обеспечивать очень высокие амплитуды, которые обеспечивают надежные реакции сшивания и полимеризации, а также равномерное диспергирование наночастиц. Амплитуды до 200 μм могут быть легко непрерывно запущены в режиме 24/7/365. Для еще более высоких амплитуд доступны индивидуальные ультразвуковые сонотроды.

Почему Hielscher Ultrasonics?

  • Высокая эффективность
  • Современные технологии
  • надёжность & робастность
  • партия & встроенный
  • для любого объема
  • Интеллектуальное программное обеспечение
  • интеллектуальные функции (например, протоколирование передачи данных)
  • CIP (безразборная мойка)

Свяжитесь с нами сегодня для получения дополнительной технической информации, цен и ни к чему не обязывающего предложения. Наш многолетний опытный персонал будет рад проконсультировать вас!
В таблице ниже приведена примерная производительность обработки наших ультразвуковых аппаратов:

Объем партии Расход Рекомендуемые устройства
от 1 до 500 мл От 10 до 200 мл/мин УП100Ч
от 10 до 2000 мл от 20 до 400 мл/мин УП200Хт, УП400Ст
0.1 до 20 л 0от 0,2 до 4 л/мин УИП2000HDT
От 10 до 100 л От 2 до 10 л/мин УИП4000HDT
н.а. От 10 до 100 л/мин UIP16000
н.а. больше Кластер UIP16000

Свяжитесь с нами!? Спросите нас!

Запросить дополнительную информацию

Пожалуйста, используйте форму ниже, чтобы запросить дополнительную информацию об ультразвуковых процессорах, их применении и цене. Мы будем рады обсудить с вами Ваш процесс и предложить Вам ультразвуковую систему, отвечающую Вашим требованиям!









Обратите внимание на наши политика конфиденциальности.




Hielscher SonoStation упрощает ультразвуковую обработку средних партий с помощью проточного реактора.
Компактная SonoStation сочетает в себе 38-литровый бак с перемешиванием и регулируемый винтовой насос, который может подавать 3 литра в минуту в один или два реактора с ультразвуковыми ячейками.

Ультразвуковая смесительная станция - SonoStation с 2 гомогенизаторами мощностью 2000 Вт

Миниатюра видео

Ультразвуковые гомогенизаторы с большими сдвиговыми усилиями используются в лабораторных, настольных, пилотных и промышленных процессах.

Hielscher Ultrasonics производит высокопроизводительные ультразвуковые гомогенизаторы для смешивания, диспергирования, эмульгирования и экстракции в лабораторном, пилотном и промышленном масштабе.



Факты, которые стоит знать

Для чего используются гидрогели?

Гидрогели используются во многих отраслях промышленности, таких как фармацевтика для доставки лекарств (например, пероральная, внутривенная, местная или ректальная доставка лекарств), медицина (например, в качестве каркасов в тканевой инженерии, грудных имплантатах, биомеханических материалах, повязках на раны), косметические продукты, средства по уходу (например, контактные линзы, подгузники, гигиенические прокладки), сельское хозяйство (например, для составов пестицидов, гранулы для удержания влаги в почве в засушливых районах), исследование материалов в виде функциональных полимеров (например, водно-гелевые взрывчатые вещества, инкапсуляция квантовых точек, термодинамическое производство электроэнергии), обезвоживание угля, искусственный снег, пищевые добавки и другие продукты (например, клей).

Классификация гидрогелей

Когда производится классификация гидрогелей в зависимости от их физической структуры можно классифицировать следующим образом:

  • аморфный (некристаллический)
  • полукристаллический: сложная смесь аморфной и кристаллической фаз
  • кристаллический

Если ориентироваться на полимерный состав, то гидрогели также можно классифицировать по следующим трем категориям:

  • гомополимерные гидрогели
  • сополимерные гидрогели
  • мультиполимерные гидрогели? IPN гидрогели

В зависимости от типа сшивки гидрогели классифицируются на:

  • Химически сшитые сети: постоянные соединения
  • Физически сшитые сети: переходные соединения

Внешний вид приводит к классификации на:

  • матрица
  • фильм
  • микросфера

Классификация по электрическому заряду сети:

  • Неионогенная (нейтральная)
  • ионные (в том числе анионные или катионные)
  • Амфотерный электролит (амфолитический)
  • цвиттерионная (полибетаины)

Литература? Литература


Hielscher Ultrasonics поставляет высокопроизводительные ультразвуковые гомогенизаторы от лабораторных до промышленных масштабов.

Высокопроизводительный ультразвук! Ассортимент продукции Hielscher охватывает весь спектр от компактных лабораторных ультразвуковых аппаратов и настольных установок до полностью промышленных ультразвуковых систем.

Мы будем рады обсудить ваш процесс.

Let's get in contact.