Ultrazvukový konope spracovanie vlákien
- Ultrazvukový rosenie vláknitých materiálov, ako sú konope a ľanové vlákna umožňuje rýchlu a efektívnu modifikáciu vlákien.
- Rozpúšťadle spracované lykové vlákna sú fibraci a vykazujú výrazne vyšší špecifický povrch, zvýšená pevnosť v ťahu a flexibilitu.
- Spracovanie ultrazvukových vlákien je rýchle a ľahko použiteľné technologické technológie pre priemyselnú výrobu.
Ultrazvukové Retardovanie
Ultrazvukový rosenie je rýchla, efektívna a zelená alternatíva k tradičnej mokré-alebo Rosy-retardovanie. Akustické kavitácie, generované High-intenzita, nízkofrekvenčné ultrazvuk, rozbije bunkové štruktúry bio-materiálov, ako je non-drevo, rastlinné vlákna, ktoré zahŕňajú lykových vlákien, ako je ľan, konope, žihľavy, pšeničnej slamy, ryža slamy, juty, rovnako ako Vlákna pochádzajúce z listov (napr. sisal, Manilla konope, abá) a vláknina odvodená z ovocia, ako je kokosový koks z kozákových škrupín.
Ultrazvukový oddeliť transformuje mikrovlákien (cca 3-5 μm) do nanovlákien (≥ 100nm). Okrem toho, Ultrazvukový spracovanie indukovanej degradácie čistého xyloglucan a xylan v roztoku, demonštrovať ultrazvukom schopnosť degradovať hemicellulose.
Hoci ultrazvukové retardovanie sa používa hlavne vo vodnom roztoku, je možné – v závislosti od suroviny a cieleného výsledku – kombinovať Ultrazvukový proces s alkalickej liečby. Riešenia NaOH, H2O2 a H2Takže4 môže byť použitý pre alkalizácie získať celulózových nanovlákien v krátkom čase spracovania. Ultrazvukovou liečbou možno ľahko dosiahnuť fibriláciu celulózových vlákien. Rozpúšťadle vyrobené vlákna vykazujú špecifickú morfológiu, v ktorej sú nanovlákna (≥ 100nm) distribuované po celom povrchu mikrovlákien (3-5 μm).
Skenovanie elektronickej mikroskopie analýzy na ľan, konope a kokosové vlákna s alebo bez ultrazvukového spracovania.
Zdroj: Renouard et al. 2014
UIP4000hdT (4kW) priemyselný Ultrazvukový procesor pre spracovanie vlákien
Ultrazvukový konope spracovanie vlákien
S rastúcim trhom konopných semien a fyto-kanabinoidov prichádza rastúca produkcia konopnej slamy. Ako-produkt, konopná slama a jej vlákna sa používajú hlavne na výrobu papiera alebo Geo-textil, výstuže v kompozitných materiáloch, rovnako ako stavebný materiál.
Sušené a rezané Bast slamy môžu byť použité ako surovina pre ultrazvukové ošetrenie, ale pre lepší Ultrazvukový proces výstupu použitie (čiastočne) zdobený pazderia sa odporúča. Lykový materiál je navlhčený vo vode (vodný roztok) tak, aby sa získal pumpovateľný kal, ktorý môže prejsť Ultrazvukový prietok-cez bunky. Ultrazvukom proces trvá len krátku dobu (cca 30-60 sec.). Vedecký výskum ukázal, že ultrazvukom zlepšuje extrakciu hemicelulózy a lignín z lignocelulózových materiálov. Okrem toho ultrazvukom degraduje celulózu a pektín. Ultrazvukový spracovanie konope a ľanu tiež zlepšuje flexibilitu a pevnosť v ťahu vlákien, ktoré sú cenné vlastnosti pre textilné a kompozitné výroby.
- zníženie obsahu lignín
- mikro-a nano-fibrillated vlákien
- väčšia flexibilita vlákien
- vyššia pevnosť v ťahu
- rýchly proces
- Jednoduchá obsluha
Ultrazvukové alkalické ošetrenie konopného vlákna (Ferreira a kol. 2019)
Rozpúšťadle modifikované konopné vlákno
Rozpúšťadle fibraci lykové vlákno (napr. konope, ľan) je obzvlášť vhodný ako výstuže pre polymérne živice, termoplast, a termoset kompozitov.
Konope Bast vlákna sú cenným zdrojom, z ktorých celulózy nanokrystalů (cncs) možno extrahovať. Celulózové nanokrystals sa vyznačujú vysokou povrchovou plochou a ich mimoriadnou tuhosť a pevnosť v ťahu. CNCs (SK)’ pevnosť v ťahu vyniká silou skla alebo hliníka. Celulóza nanokrystalů sú pomerne lacné a sú tým konkurenčné nano-prísady, pokiaľ ide o ceny, dostupnosť, toxicita, rovnako ako udržateľnosť.
Ultrazvukom je bezstarostný-až k-použitie, rýchla a zelená technika, ktorá umožňuje vyrábať vysoko kvalitné celulózové nanokrystals.
Sosiati et al. 2014 ukazujú, blacistické účinky ultrazvukom na spracovanie vlákien.
Vysokovýkonné ultrasonicators pre spracovanie vlákien
Hielscher ultrazvukom vyrába high-výkon ultrazvukové zariadenia pre ťažké-Duty aplikácií. Naše ultrazvukové systémy môžu byť použité pre dávkové alebo nepretržité inline spracovanie. Všetky Hielscher Priemyselné ultrazvukové procesory môžu dodávať veľmi vysoké amplitúdy. Amplitúdy až do 200 μm sa dajú ľahko plynule spustiť v 24/7 prevádzke. Pre ešte vyššie amplitúdy, prispôsobené ultrazvukové sonotród sú k dispozícii. Avšak, schopnosť veľmi vysokej amplitúdy samo o sebe nestačí na spustenie úspešného procesu Ultrazvukový vlákno, ako je rosenie alebo fibrilácia. V závislosti na surovine a na cielenom výsledku sa parametre procesu – a to, amplitúda, tlak, teplota a čas – musia byť presne kontrolovateľné a nastaviteľné.
Hielscher digitálne ultrazvukové procesory zaznamenávajú automaticky všetky procesné dáta na integrovanej SD-Card, takže výsledky procesu sú reprodukovateľné. Amplitúda a intenzita spracovania môžu byť presne upravené a kontrolované z veľmi miernej až vysoko intenzívnej ultrazvukom podmienok. To vám dáva možnosť spracovávať rôzne materiály na optimálny výkon.
Robustnosť ultrazvukových zariadení spoločnosti Hielscher umožňuje prevádzku 24 hodín denne 7 dní v týždni v náročných a náročných prostrediach.
Nasledujúca tabuľka vám uvádza približnú spracovateľskú kapacitu našich ultrazvukov:
| Objem šarže | prietok | Odporúčané Devices |
|---|---|---|
| 1 až 500mL | 10 až 200mL/min | UP100H |
| 10 až 2000mL | 20 až 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 až 20L | 02 až 4 l / min | UIP2000hdT |
| 10 až 100L | 2 až 10 l / min | UIP4000hdT |
| neuv | 10 až 100 l / min | UIP16000 |
| neuv | väčšia | strapec UIP16000 |
Kontaktuj nás! / Opýtajte sa nás!
Vysoko výkonové ultrazvukové procesory z laboratória do pilotného a priemyselného rozsahu.
Literatúra / Referencie
- Diana P. Ferreira, Juliana Cruz, Raul Fangueiro (2019): Kapitola 1 – Povrchová úprava prírodných vlákien v polymérnych kompozitov. Zelená Composites pre automobilové aplikácie. Woodhead vydavateľstvo Series v Composites veda a inžinierstvo 2019, stránky 3-41.
- Sullivan Renouard, Christophe Hano, Joël Doussot, Jean-Philippe Blondeau, Eric LAINÉ (2014): charakterizácia ultrazvukového vplyvu na kokosové, ľanové a konopné vlákna. Materiály listy 129, 2014. 137 – 141.
- H. Sosiati, M. Muhaimin, P. Abdilah, D. A. Wijayanti, Harsojo, K. Triyana (2014): účinok chemickej liečby na
vlastnosti prírodnej celulózy. AIP konferenčné konanie 1617, 105 (2014). - M. Zimniewska, R. Kozłowski, J. Batog (2008): Nanolignin modifikovaná Ľanová tkanina ako multifunkčný produkt. Molekulárne kryštály a tekuté kryštály Vol. 484, vydanie 1, 2008.
Fakty stojí za to vedieť
Konopné vlákno
Konope je viacúčelová plodina používaná pre konopné semená a následne semenný olej, terpenoidy a kanabinoidy (t.j. CBD, CBG atď.) a konopná slama, ktorá sa môže spracovať na cenný materiál vlákniny. Pokiaľ ide o kvalitu konopných vlákien, rozlišuje sa medzi takzvaný ťahanie vlákien, ktoré nie sú zarovnané, krátke vlákno zväzky a takzvaný línie vlákien, ktoré sú dlhé (pozdĺžne zarovnané) vlákien.
Krátke vlákno bundels sú tiež nazývané technické vlákno a sú využívané hlavne v automobilovom priemysle, na výrobu papiera a bio-založené kompozitov. Dlhé konopné vlákna sa používajú na textilné a vysokohodnotové aplikácie, ako sú vysoko výkonné kompozity a bio-kompozity.
Produkcia konopných vlákien:
Vláknina konope (konope, ktoré sa pestuje na výrobu vlákniny) je ideálne zozbierané pred kvitnutím. Toto skoré orezanie vedie k vyššej kvalite vlákniny, pretože kvalita klesá, ak je povolené kvitnutie. Všeobecne platí, že vláknina konope je zozbieraná 70-90 dní po siatie. Na zber konope, rastliny sú rezané 2-3cm nad pôdou a potom sušené na niekoľko dní. Po zbere, konope je retardovaný. Retting je proces, ktorý používa vlhkosť a mikróby rozobrať rastlinné pektíny, ktoré chemicky dlhopisy konope stonku dohromady. Tradične, konope stonky by sa voda-retardovaný alebo Rosy-retardovaný pred vláknami sú scutched. Proces odpočúvania uľahčuje následné oddelenie Bast od takzvaného konope hurd alebo sHIV (čo je Woody jadro konopných stoniek). Po odretí sa konopné stonky sušia (na obsah vlhkosti menej ako 15% a bailed.
Na získanie konopných vlákien, ktoré môžu byť použité na výrobu a ako prísady, musia byť vlákna oddelené v procese známom ako “vytrepaní”. Počas procesu vytrepaní je konopná slama mechanicky spracovaná tak, aby zobák dole konopnej rastliny, napríklad pomocou kladivo-mlyn. V tomto mechanickom procese konope je porazený proti obrazovke až do hurd, menšie lykové vlákna, a prach spadnúť cez obrazovku. Moderné vysokorýchlostné kinematické Dekoračné stroje sú schopné oddeľovať konope do troch prúdov; Bast vlákno, hurd, a zelené mikrovlákna.
Obsah celulózy v konope je približne 70-77%. Konopné vlákna sú vynikajúcou náhradou vlákien celulózy
Výhody konopných vlákien
- Nákladovo efektívne
- vysoká pevnosť v ťahu a stuhnutosť
- ideálne hodí pre ihly-dierované netkané výrobky
- efektívna náhrada skleneného vlákna
- skracuje čas tvarovania
- zníženie hmotnosti v hotovej časti
- jednoduché spracovanie a recyklácia
- môžu byť prispôsobené tak, aby spĺňali rôzne špecifikácie a rôzne výrobné systémy
- konzistentná kvalita a dostupnosť dodávok je možné
Vláknité bio-materiály
Keď sa slamové vlákna získavajú z ľanovej slamy, nevláknové časti stonky, ktoré nie sú vrátane osiva, sa bežne označujú ako šály alebo prekážky. Napríklad v olejových semien ľan, šifov tvoria cca 70 – 85% z celkovej hmotnosti slamy, čo robí pazderia hlavný-produkt spracovanie ľanovej slamy.
Rozpúšťadle vyrobené, nano-štruktúrované lignín sa používa na vytvorenie multifunkčné Ľanové tkaniny. Čalúnenia ľanové textílie s nano-lignin, multifunkčné textílie môžu byť vytvorené. Tieto multifunkčné textílie ponúkajú ďalšie vlastnosti UV bariéry, antibakteriálne a antistatické vlastnosti.