• Ультразвуковая перетонка волокнистых материалов, таких как конопляные и льняные волокна, обеспечивает быструю и эффективную модификацию волокна.
• Ультрасонически обработанные волокна бастиона фибрилляльные и показывают значительно более высокую специфическую поверхность, повышенную прочность и гибкость.
• Ультразвуковая обработка волокон является быстрой и простой в использовании технологией обработки для промышленного производства.

Ультразвуковое retting

Ультразвуковой retting является быстрой, эффективной и зеленой альтернативой традиционной влажной или росы-retting. Акустическая кавитация, генерируемая высокоинтенсивным низкочастотным ультразвуком, разрушает клеточные структуры биоматериалов, таких как недревесные, растительные волокна, которые включают в себя пышное волокно, такие как льняное волокно, конопля, крапива, пшеничная солома, рисовая солома, джут, а также листового происхождения волокон (например, сизаль, конопля манила, абака) и фруктового волокна, как coir из кокосовой скорлупы.
Ультразвуковое распутывание преобразует микроволокна (около 3-5 мм) в нановолокна (100 нм). Кроме того, ультразвуковая обработка индуцировала деградацию чистого ксилоглукана и ксилана в растворе, демонстрируя способность ультразвука ухудшать гемицеллюлозу.
Хотя ультразвуковая ретину в основном используется в ваквомом решении, – в зависимости от сырья и целевого результата – сочетать ультразвуковой процесс с щелочной обработкой. Решения NaOH, H₂О₂ и H₂ТАК₄ может быть использован для подщелачивки для получения целлюлозы нановолокна в течение короткого времени обработки. При ультразвуковом лечении фибрилляция целлюлозных микроволокон может быть легко достигнута. Ультразонически произведенные волокна показывают специфическую морфологию, в которой нановолокна (100 нм) распределены по всей поверхности микроволокон (3-5 м).

Сканирование электронного микроскопического анализа льна, конопли и койров с ультразвуковой обработкой или без нее.
источник: Renouard et al. 2014

Ультразвуковая обработка волокна конопли

С растущим рынком семян конопли и фитоканбиноидов приходит увеличение производства конопли соломы. В качестве побочного продукта, конопляная солома и ее волокна в основном используются для производства бумаги или гео-текстиля, арматуры в композитных материалах, а также строительных материалов.
Сушеная и вырезанная солома баста может быть использована в качестве сырья для ультразвуковой обработки, однако для превосходного ультразвукового выхода процесса рекомендуется использовать (частично) декорированные шивы. Материал bast смачивается в воде (водное решение) так, что насосная суспензия получена, которая может пройти ультразвуковой поток через ячейку. Процесс соники занимает всего лишь короткий период времени (около 30-60 сек.). Научные исследования показали, что ультразвуковость улучшает извлечения гемицеллюлозы и лигнина из лигноцеллюлезных материалов. Кроме того, звукоация ухудшает целлюлозу и пектин. Ультразвуковая обработка конопли и льна также повышает гибкость и прочность волокон, которые являются ценными характеристиками для текстильного и композитного производства.

Ультразвуково-щелочное лечение конопляного волокна (Ferreira et al. 2019)

Ультрасонически модифицированное волокно конопли

Ультрасонически фибриллое волокно (например, конопля, лен) особенно подходит в качестве арматуры для полимерных речебных, термопластичных и термосетных композитов.
Волокна конопляного пышного волокна являются ценным источником, из которого можно извлечь целлюлозы нанокристаллы (CNCs). Нанокристаллы целлюлозы характеризуются высокой площадью поверхности и необыкновенной жесткостью и прочностью. ЦНК’ прочность растяжения превосходит прочность стекла или алюминия. Целлюлозы нанокристаллы довольно дешево и, таким образом, конкурентоспособной нано-добавки, когда дело доходит до цены, доступности, токсичности, а также устойчивости.
Sonication – это простая в использовании, быстрая и зеленая техника, позволяющая производить высококачественные нанокристаллы целлюлозы.

Высокопроизводительные ультразвуковые для обработки волокон

Hielscher Ultrasonics производит высокопроизводительное ультразвуковое оборудование для тяжелых применений. Наши ультразвуковые системы могут использоваться для пакетной или непрерывной вневодной обработки. Все промышленные ультразвуковые процессоры Hielscher могут поставлять очень высокие амплитуды. Амплитуды до 200 м могут легко работать непрерывно в 24/7 операции. Для еще более высоких амплитуд доступны индивидуальные ультразвуковые сонотроды. Тем не менее, возможность очень высокой амплитуды сами по себе не достаточно, чтобы запустить успешный процесс ультразвукового волокна, такие как стяжка или фибрилляция. В зависимости от сырья и целевого результата параметры процесса – а именно, амплитуда, давление, температура и время – должны быть точно управляемыми и регулируемыми.
Цифровые ультразвуковые процессоры Hielscher автоматически записывают все технологические данные на интегрированной SD-карте, так что результаты процесса воспроизводимы. Амплитуды и интенсивность обработки могут быть точно скорректированы и контролируются от очень мягкой до очень интенсивной звуковой. Это дает вам возможность обрабатывать различные материалы для оптимального вывода.
Надежность ультразвукового оборудования Hielscher позволяет для работы в режиме 24/7 в тяжелых условиях и в сложных условиях.
В приведенной ниже таблице приведена приблизительная производительность наших ультразвуковых аппаратов: