Ультразвуковая технология Хильшера

Ультразвуковые производства наноструктурированных Целлюлоза

  • Наноцеллюлоза является высокоэффективной добавкой, которая успешно используется в качестве модификатора реологии, усиливающего агента и добавки в многокомпонентных высокопроизводительных материалах и применениях.
  • Наноструктурированные фибриллы могут быть очень эффективно изолированы от любого источника, содержащего целлюлозу, благодаря высокомощной ультразвуковой гомогенизации и измельчению.
  • При обработке ультразвуком может быть достигнута более высокая степень фибриллирования, более высокий выход наноклеллюлозы и более тонкие волокна.
  • Ультразвуковая технология отличается традиционными методами производства наноцеллюлозы из-за экстремальных кавитационных сил с сильным сдвигом.

Ультразвуковое производство наноцеллюлозы

Ультразвуковое излучение высокой мощности способствует извлечению и выделению микро- и наноцеллюлозы из различных источников целлюлозных материалов, таких как древесина, лигноцеллюлозные волокна (волокна целлюлозы) и остатки, содержащие целлюлозу.
Чтобы выпустить растительные волокна из исходного материала, ультразвуковой шлифовка а также гомогенизация является мощным и надежным методом, который позволяет обрабатывать очень большие объемы. Целлюлоза подается во встроенный сонореактор, где ультразвуковые силы с высоким сдвигом разрушают структуру ячейки биомассы, так что фибриллярное вещество становится доступным.
На рисунке 1 ниже показано изображение TEM “Никогда не сушил хлопок” (НДЦ), подвергнутого ферментативному гидролизу и обработанному ультразвуком с использованием метода Хильшера Up400s в течение 20 минут. [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-изображение “Никогда не сушил хлопок” (НДЦ), подавали на ферментативный гидролиз и обрабатывали ультразвуком с помощью UP400S Hielscher в течение 20 минут. [Bittencourt et al. 2008]

На рисунке 2 ниже показано изображение СЭМ пленки вискозы, подаваемой на ферментативный гидролиз, с последующей обработкой ультразвуком Up400s, [Bittencourt et al. 2008]

Ультразвуковое производство наноцеллюлозных композитов.

SEM-изображение пленки вискозы, подаваемой на ферментативный гидролиз, с последующей обработкой ультразвуком с помощью UP400S [Bittencourt et al. 2008]

Ультразвуковая обработка наноцеллюлозой также может успешно сочетаться с обработкой TEMPO-окисленным волокном. В процессе TEMPO целлюлозные нановолокна получают с помощью системы окисления с использованием 2,2,6,6-тетраметилпиперидинил-1-оксила (TEMPO) в качестве катализатора и бромида натрия (NaBr) и гипохлорита натрия (NaOCl). Исследования показали, что эффективность окисления значительно улучшается, когда окисление проводится при ультразвуковом облучении.

Ультразвуковая Дисперсия

Наноцеллюлозные дисперсии демонстрируют необыкновенное реологическое поведение из-за его высокой вязкости при низких концентрациях наноцеллюлозы. Это делает наноцеллюлозу очень интересной добавкой в ​​качестве реологического модификатора, стабилизатора и гелеобразователя для различных применений, например, в лакокрасочной, бумажной или пищевой промышленности. Чтобы выразить свои уникальные свойства, наноцеллюлоза должна быть
Ультразвуковая дисперсия является идеальным методом получения тонкодисперсной однослойной наноцеллюлозы. Поскольку наноцеллюлоза очень высока Shear-Разбавление, ультразвук является предпочтительной технологией для образования наноцеллюлозных суспензий, поскольку соединение мощного ультразвука с жидкостями создает экстремальные силы сдвига. (Нажмите здесь, чтобы узнать больше об ультразвуковой кавитации в жидкостях!)
После синтеза нанокристаллической целлюлозы наноцеллюлоза часто является ультразвуком рассеянный в жидкую среду, например, неполярный или полярный растворитель, такой как диметилформамид (ДМФ), для получения конечного продукта (например, нанокомпозиты, модификатор реологических свойств и т. д.). Поскольку CNF используются в качестве добавок в композициях многокомпонентных сплавов, важно иметь надежное диспергирование. Ультразвук дает стабильные и равномерно диспергированные фибриллы.

Промышленная ультразвуковая обработка

Hielscher Ultrasonics поставляет мощную и надежную ультразвуковую технологию от небольших лаборатории ultrasonicators к настольным системам и полнофункциональным оборудование для промышленных установок, В поточных сонореакторах Hielscher, которые доступны в разных размерах и геометрии, достигается оптимальное состояние ультразвука, поскольку оптимизированные условия реакции применяются сфокусированными и однородными по отношению к целлюлозному веществу.
С ультразвуковыми настольными устройствами Hielscher, такими как UIP1000hdT, UIP2000hdT или UIP4000hdT, несколько килограммов наноцеллюлозы могут легко производиться в день. Полные промышленные единицы, такие как UIP10000 а также UIP16000 обрабатывать очень большие массовые потоки и обеспечивать полное коммерческое производство больших объемов производства. Поскольку все настольные и промышленные ультразвуковые приборы Hielscher могут быть установлены как кластеры, практически нет предела мощности ультразвукового процесса.

3 шага к успешной ультразвуковой обработке: оптимизация - масштабирование - масштабирование (нажмите, чтобы увеличить!)

Ультразвуковая обработка: Hielscher направляет вас от осуществимости и оптимизации в коммерческое производство!

Ультразвуковые преимущества:

  • высокая степень фибрилляции
  • высокий выход наносекулозы
  • тонкие волокна
  • распущенные волокна
Ультразвуковая обработка наноцеллюлозы способствует изоляции, фибрилляции, диспергированию и составу. (Нажмите, чтобы увеличить!)

Ультразвуковая обработка

Запрос информации




Обратите внимание на наши политика конфиденциальности,


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

Хирургический ультразвуковой аппарат Hielscher Up400s (400 Вт, 24 кГц)

Литература / Ссылки

  • E. Abraham, B. Deep, LA Pothan, M. Jacob, S. Thomas, U. Cvelbar, R. Anandjiwala (2011): Экстракция фибрилл нанокцеллюлозы из лигноцеллюлозных волокон: новый подход. Carbohydrate Polymers 86, 2011. 1468-1475.
  • E. Bittencourt, M. de Camargo (2011): предварительные исследования по производству нанофибрилл целлюлозы из никогда сушеных хлопка с использованием экологически чистого ферментативного гидролиза и высокоэнергетической ультразвуковой обработки. 3-й Международный. Семинар: Достижения в области чистого производства. Сан-Паулу, Бразилия, 18 мая – 20-го 2011 года.
  • LS Blachechen, JP de Mesquita, EL de Paula, FV Pereira, DFS Petri (2013): взаимодействие коллоидной стабильности нанокристаллов целлюлозы и их диспергируемость в матрице ацетатбутира целлюлозы. Целлюлоза 2013.
  • A. Dufresne (2012): Наноцеллюлоза: от природы до высокоэффективных специализированных материалов. Вальтер де Грюйтер, 2012.
  • М. А. Хаббе; OJ Rojas; LA Lucia, M. Sain (2008): целлюлозные нанокомпозиты: обзор. BioResources 3/3, 2008. 929-980.
  • С. П. Мишра, А.-С. Manent, B. Chabot, C. Daneault (2012): Получение наноцеллюлозы из натуральной целлюлозы – Различные варианты использования ультразвука. BioResources 7/1, 2012. 422-436.
  • В. К. Тхакур (2014): Наноцеллюлозные полимерные нанокомпозиты: основы и приложения. Wiley & Сыновья, 2014 год.
  • http://en.wikipedia.org/wiki/Nanocellulose

Свяжитесь с нами / Спросите дополнительную информацию

Поговорите с нами о ваших требованиях к обработке. Мы порекомендуем наиболее подходящие параметры настройки и обработки для вашего проекта.





Пожалуйста, обратите внимание на наши политика конфиденциальности,




О Наноцеллюлозе

Наноцеллюлоза включает различные типы нановолокон целлюлозы (CNF), которые можно выделить в микрофибриллированной целлюлозе (MFC), нанокристаллической целлюлозе (NCC) и бактериальной наноцеллюлозе. Последнее относится к наноструктурированной целлюлозе, продуцируемой бактериями.
Наноцеллюлоза демонстрирует выдающиеся свойства, такие как необычные прочность и жесткость, высокая кристалличность, тиксотропия, а также высокую концентрацию гидроксильной группы на ее поверхности. Многие из высокопроизводительных характеристик наноцеллюлозы вызваны ее высокое отношение поверхности / массы,
Наноцеллюлозы широко используются в медицине и фармацевтике, электронике, мембранах, пористых материалах, бумаге и пищевых продуктах из-за их доступности, биосовместимости, биологической разлагаемости и устойчивости. Благодаря высокопроизводительным характеристикам наноцеллюлоза представляет собой интересный материал для армирования пластмасс, улучшения механических свойств, например, термореактивных смол, матриц на основе крахмала, соевого белка, латексного латекса или поли (лактида). Для композитных применений наноцеллюлоза используется для покрытий и пленок, красок, пенопластов, упаковки. Кроме того, наноцеллюлоза является многообещающим компонентом для получения аэрогелей и пенопластов либо в гомогенных композициях, либо в композитах.
Абревиаты:
Нанокристаллическая целлюлоза (NCC)
Целлюлозные нановолокон (CNF)
Микрофибриллированная целлюлоза (MFC)
Nanocellulose Уса (Н)
Целлюлозные нанокристаллы (ЧПУ)