Ugodna proizvodnja hidrogel prek ultrasonication

Sonication je zelo učinkovita, zanesljiva in preprosta tehnika za pripravo visoko zmogljivih hidrogelov. Ti hidrogeli ponujajo odlične lastnosti materiala, kot so absorpcijo zmogljivosti, viskoelastičnost, mehanska trdnost, kompresijo moduli, in samo-zdravilne funkcionalnosti.

Ultrazvočna polimerizacija in disperzija za proizvodnjo hidrogel

Ultrasonication is used to initiate cross-linking and polymerization during hydrogel production. Ultrasonic dispersion is used to distribute nanoparticles in hydrogels.Hidrogeli so hidrofilna, tridimenzionalna polimerna omrežja, ki so sposobna absorbirati velike količine vode ali tekočin. Hidrogeli izkažejo izjemno oteklino. Skupni gradniki hidžela so polivinil alkohol, polietilen glikol, natrijev poliakrilat, akrilatni polimeri, karbomeri, polisaharidi ali polipeptidi z visokim številom hidrofilnih skupin ter naravne beljakovine, kot so kolagen, želatina in fibrin.
Tako imenovani hibridni hidrogeli so sestavljeni iz različnih kemično, funkcionalno in morfološko različnih materialov, kot so beljakovine, peptidi, ali nano- / mikrostrukture.
Ultrazvočna disperzija se pogosto uporablja kot zelo učinkovita in zanesljiva tehnika za homogenizacijo nano-materialov, kot so ogljikove nanocevke (CNT, MWCNTs, SWCNTs), celuloza nano-kristali, chitin nanofibres, titanijev dioksid, srebrni nanočestici, proteini i druge mikron- ali nanostrukture u polimernu matricu hidrogela. S tem je sonication glavno orodje za proizvodnjo visoko zmoglih hidrogelov z izjemnimi kakovostmi.

Prošnja za informacije




Upoštevajte naše Politika zasebnosti.


Ultrasonic cavitation promotes the cross-linking and polymerization during hydrogel synthesis. Ultrasonic dispersion facilitates the uniform distribution of nanomaterials for hybrid hydrogel fabrication.

ultrazvočni UIP1000hdT s steklenim reaktorjem za sintezo hidrogelov

Kaj raziskave kažejo – Ultrazvočni hidrogel priprava

Najprej, ultrasonication spodbuja polimerizacijo in navzkrižno povezovanje reakcij med hidrogel tvorbo.
Drugič, ultrasonication je dokazano kot zanesljiva in učinkovita disperzija tehnike za proizvodnjo hidrogelov in nanokomponitnih hidrogelov.

Ultrazvočno navzkrižno povezovanje in polimerizacija hidrogelov

Ultrasonication pomaga tvorbo polimernih omrežij med hidrogel sintezo prek proste radikalne generacije. Intenzivni ultrazvočni valovi ustvarjajo akustično kavitacijo, ki povzroča visoko štrleče sile, molekularno omejevanje in svobodno radikalno nastanek.

Cass et al. (2010) je pripravil več "akrilnih hidrogelov so pripravili z ultrazvočno polimerizacijo vodo topnih monomerjev in makromonomov. Ultrazvok je bil uporabljen za ustvarjanje sprožilnih radikalov v viskoznih enomernih solucijah z uporabo aditivov glicerol, sorbitol ali glukoza v odprtem sistemu pri 37 °C. Vodotopni dodatki so bili bistveni za proizvodnjo hidrogel, glicerol je najučinkovitejši. Hidrogeli so bili pripravljeni iz monomerjev 2-hidroksietil metakrilata, poli(etilen glikol) dimetilakrilata, dektran metakrilata, akrilne kisline/etilen glikol dimetil dimetilakrilata in akrilamida/bis-akrilamida." [Cass et al. 2010] Ultrazvočna uporaba z ultrazvočno sondo se je ugotovila kot učinkovita metoda za polimerizacijo vodo topnih vinilnih monomerjev in posledične priprave hidrogelov. Ultrazvočno začeta polimerizacija se pojavi hitro v odsotnosti kemičnega pobudnika.

Ultrasonic disperzija fumed silicijev dioksid: Hielscher ultrazvočni homogenizator UP400S razprši silicijevega dioksida hitro in učinkovito v eno nano delcev.

Razprševanje fumed Silicia v vodi z UP400S

Ultrazvočna disperzija

  • nanodelci, npr.2
  • ogljikove nanocevke (CNT)
  • celulozni nanokritistali (CNC)
  • celuloza nanofibrili
  • gumi, npr. xanthan, žvečilni žvečilni gumi
  • Beljakovine
Video prikazuje ultrazvočni razpršilnik UP400ST za proizvodnjo hidrogelov. Sonication je učinkovita tehnika za proizvodnjo nano-disperzije in za spodbujanje sinteze visokozmoglih hidrogelov.

Ultrazvočna nano-disperzija z ultrasonicator UP400ST

 

Hydrogel formation via ultrasonically-assisted gelation using the ultrasonicator UP100H

Tvorb hidrogela z ultrazvočno podprto gelacijo z uporabo Ultrasonicator UP100H

Prošnja za informacije




Upoštevajte naše Politika zasebnosti.


Ultrasonication je združljiv z vsemi vrstami polimerov in biopolimerjev in omogoča okrepitev hibridnih hidrogelov z nanostrukturiranih materialov, kot so nanodelci, nanoklistali ali nanofibre. Krepitev hidrogelov z različnimi nanomateriali omogoča spreminjanje in nadzor fizikokemičnih in reomehaničnih lastnosti nanokomponitnih hidrogelov, saj so mikrostrukture ključni dejavnik za pridobljene lastnosti materiala.

Ultrasonication is applied to produce high-performance hydrogels containing nano-materials

SEM poli(hidrogel akrilamid-koitakonske kisline, ki vsebuje MWCNT. MWCNT so bili ultrazvočno razpršeni z ultrazvočnim UP200S.
študija in slika: Mohammadinezhada et al., 2018

Izdelava poli(akrilamid-koitakonska kislina) – MWCNT Hydrogel z uporabo Sonication

Mohammadinezhada et al. (2018) je uspešno proizvajal superabsorbentni hidrogelski komposit, ki vsebuje poli(akrilamid-koitakonsko kislino) in večstenske ogljikove nanocevke (MWCNT). Ultrasonikacijo so izvedli z ultrazvočno napravo Hielscher UP200S. Stabilnost hidrogela se je povečala z naraščajočimi razmerji MWCNT, kar bi lahko pripisali hidrofobni naravi MWCNT in povečanju gostote križanja. Zmogljivost zadrževanja vode (WRC) hidrogela P(AAm-co-IA) se je povečala tudi v prisotnosti MWCNT (10 wt%). V tej študiji so bili učinki ultrasonikacije ocenjeni kot superiorni glede enotne porazdelitve ogljikovih nanocevk na površini polimera. MWCNT so bili brez prekinitve v polimerni strukturi neokuženi. Poleg tega se je povečala trdnost pridobljenega nanokomponita in njegova zmogljivost zadrževanja vode ter absorpcija drugih topnih materialov, kot je Pb (II). Sonication zlomil pobudnik in razpršil MWCNTs kot odlično polnilo v polimernih verigah pod naraščajočo temperaturo.
Raziskovalci ugotavljajo, da teh "reakcijskih pogojev ni mogoče doseči s konvencionalnimi metodami, homogenosti in dobre disperzije delcev v gostitelja pa ni mogoče doseči. Poleg tega proces sonication ločuje nanodelce na en delec, medtem ko mešanje ne more storiti tega. Drug mehanizem za zmanjšanje velikosti je učinek močnih akustičnih valov na sekundarne vezi, kot je vezava vodika, ki to obsevanje prelomi H-vezavo delcev, in nato disociira združene delce in poveča število prostih adsorptivnih skupin, kot sta -OH in dostopnost. Tako to pomembno dogaja, naredi sonication proces kot vrhunsko metodo nad drugimi, kot magnetno mešanje, ki se uporablja v literaturi." [Mohammadinezhada et al., 2018]

Ultrasonicatorji visoke zmogljivosti za hidrogel sintezo

Hielscher Ultrasonics proizvaja visokozmogično ultrazvočno opremo za sintezo hidrogelov. Iz majhnih in srednjih velikosti R&D in pilot ultrasonicators industrijskih sistemov za komercialno hidrogel proizvodnjo v neprekinjenem načinu, Hielscher Ultrasonics ima vaše zahteve za proces zajeti.
Ultrasonicatorji industrijskega razreda lahko dostavijo zelo visoke amplitude, ki omogočajo zanesljive navzkrižne reakcije in polimerizacije ter enotno disperzijo nano delcev. Amplitude do 200μm je mogoče enostavno neprekinjeno izvajati v operaciji 24/7/365. Za še višje amplitude so na voljo prilagojeni ultrazvočni sonotrodi.

Zakaj Hielscher Ultrazvočna?

  • visoka učinkovitost
  • Najmotejša tehnologija
  • zanesljivost & robustnost
  • serije & v vrsti
  • za vsako količino
  • Inteligentna programska oprema
  • pametne funkcije (npr. protokoliranje podatkov)
  • CIP (čisto mesto)

Danes nas prosite za dodatne tehnične informacije, cene in nesoobvezno kotacijo. Naše dolgotrajno izkušeno osebje se z veseljem posvetuje z vami!
V spodnji tabeli vam daje podatek o približni zmogljivosti obdelave naših ultrasonicators:

serija Volume Pretok Priporočena naprave
1 do 500ml 10 do 200 ml / min UP100H
10 do 2000 ml 20 do 400ml / min UP200Ht, UP400St
00,1 do 20L 00,2 do 4L / min UIP2000hdT
10 do 100L 2 do 10L / min UIP4000hdT
ni podatkov 10 do 100L / min UIP16000
ni podatkov večja gruča UIP16000

Kontaktiraj nas! / Vprašajte nas!

Vprašajte za več informacij

Prosimo, uporabite spodnji obrazec, da zahteva dodatne informacije o ultrazvočni procesorji, aplikacije in ceno. Mi bo z veseljem razpravljali vaš proces z vami in vam ponudimo ultrazvočni sistem, ki izpolnjuje vaše zahteve!









Prosimo, upoštevajte naše Politika zasebnosti.


Ultrasonic high-shear homogenizers are used in lab, bench-top, pilot and industrial processing.

Hielscher Ultrasonics proizvaja visoko zmogljivost ultrazvočnih homogenizatorjev za mešanje aplikacij, disperzijo, emulgiranje in ekstrakcijo na lab, pilot in industrijske lestvice.

Literatura/reference



Dejstva je treba vedeti

Za kaj se uporablja hydrogels?

Hidrogeli se uporabljajo v številnih panogah, kot so farmacevtska zdravila za dostavo zdravil (npr. časovno sproščena, peroralna, intravenska, aktualna ali rektalna dostava zdravil), zdravila (npr. kot odra v tkivnem inženiringu, Implantati za dojke, biomehanički material, preljevi za rane), kozmetički proizvodi, proizvodi za negu (npr. kontaktna leča, plenene, sanitarne prsle), kmetijstvo (npr. za formulacije pesticida, granule za držanje vlage u tla u sušnim predelom), materialna raziskovanja u funkcijskim polimerama (npr. eksploziv vodenih gelova , enkapsulacija kvantnih točk, termodinamična proizvodnja električne energije), zalivanje premoga, umetni sneg, aditivi za živila in drugi izdelki (npr. lepilo).

Razvrstitev hidrogelov

Kadar je razvrstitev hidrogelov narejena glede na njihovo fizično strukturo, je mogoče razvrstiti na naslednji način:

  • amorfni (nekristalni)
  • semicrystalline: Kompleksna mešanica amorfnih in kristalnih faz
  • Kristalna

Ko se osredotočimo na polimerno sestavo, se hidrogeli lahko razvrstijo tudi v naslednje tri kategorije:

  • homopolimerni hidrogeli
  • kopolimerni hidrogeli
  • večpolimerni hidrogeli / HIDROGELI IPN

Na podlagi vrste križanja se hidrogeli razvrščajo v:

  • kemično čezmejna omrežja: stalna križišča
  • fizično čezmejna omrežja: prehodna križišča

Fizični videz vodi do razvrščanja v:

  • Matrix
  • film
  • mikrosfera

Razvrstitev na podlagi električnega naboja omrežja:

  • neionsko (nevtralno)
  • ionsko (vključno z anionskim ali kcationskim)
  • amhoterski elektrolit (amnolitik)
  • zwitterionic (polibetaini)

Hielscher Ultrasonics supplies high-performance ultrasonic homogenizers from lab to industrial size.

Ultrazvočne visoke zmogljivosti! Hielscherjeva paleta izdelkov zajema celoten spekter od kompaktnega laboratorijskega ultrazvočnikatorja nad enotami na vrhu klopi do polnoindustrijskih ultrazvočnih sistemov.