Ultrasonic Proizvodnja nano-strukturiranih celuloza
- Nanocellulose je aditiv visoko zmogljiv ki se uspešno uporablja kot reološkega modifikatorja, okrepitev sredstvo in aditiv v mnogoterih materialov z visoko zmogljivimi in aplikacije.
- Fibrili-nano strukturiran lahko zelo učinkovito izolirana od vseh, ki vsebuje celulozni vir, ki ga visoke moči ultrazvočno homogenizacijo in rezkanje.
- Sonificiramo, večjemu fibrilacije, višji nanocellulose dobitkom in tanjših vlaken je mogoče doseči.
- Ultrazvočni tehnologija odlikuje običajnih metod izdelave nanocellulose zaradi ekstremnih kavitacijske visoko strižnimi silami.
Ultrasonic Proizvodnja Nanocellulose
Močnostni Ultrazvočna prispeva k ekstrakcijo in izolacijo mikro- in nano-celuloze iz različnih virov celuloznih materialov kot so les, lignoceluloznih vlaken (celuloznih vlaknin) in celulozni ostanki vsebujejo.
Za sprostitev rastlinskih vlaken iz izhodne surovine, ultrazvočni brušenje in homogenizacijo je močan in zanesljiv način, ki omogoča obdelavo zelo velikih količin. Celuloze se vodimo v inline sonoreactor, kjer ultrazvočni visoko strižnih sil prekinil celično strukturo biomase tako, da postane na voljo fibrillous zadeva.
Slika 1 prikazuje TEM sliko “Nikoli Posušene Cotton” (NDC) predloži encimsko hidrolizo in sonicirali z Hielscher je UP400S 20 minut. [Bittencourt sod. 2008]

TEM slika “Nikoli Posušene Cotton” (NDC) predloži encimsko hidrolizo in sonicirali z Hielscher je UP400S 20 minut. [Bittencourt sod. 2008]
Slika 2 prikazuje SEM slika filmom iz viskoze, predloženih encimsko hidrolizo, ki ji sledi s sonikacijo s UP400S. [Bittencourt sod. 2008]

SEM slika iz folije iz viskoze, predloženih encimsko hidrolizo, ki ji sledi sonifikacijo z UP400S [Bittencourt et al. 2008]
Ultrazvočna obdelava nanocellulose lahko tudi uspešno v kombinaciji z obdelavo vlaken v-TEMPO oksidira. V TEMPO procesom, so celulozni nano-vlaken, ki ga proizvaja sistem oksidacije z uporabo 2,2,6,6-tetramethylpiperidinyl-1 -oksilni (TEMPO) kot katalizatorja in natrijev bromid (NaBr) in natrijevim hipokloritom (NaOCl). Raziskave so pokazale, da je učinkovitost oksidacija bistveno izboljšala, ko je oksidacija poteka pod ultrazvočnim obsevanjem.
Ultrazvočni Razpršenost
Nanocellulose disperzije dokazujejo izredno reološkega obnašanja zaradi visoke viskoznosti pri nizkih koncentracijah nanocellulose. Zaradi tega nanocellulose zelo zanimivo dodatka kot je reološki modifikator, stabilizator in gellant za različne aplikacije, npr V prevleko, papir, ali živilski industriji. Izraziti svoje edinstvene lastnosti, mora nanocellulose biti
Ultrasonic razpršitvijo je idealen način, da dobimo fino velikost, enojno dispergirani nanocellulose. Kot je nanocellulose visoko Shear-Redčenje, Ultrazvok je preferrable tehnologija za oblikovanje suspenzij nanocellulosic kot sklopitev visoke moči ultrazvoka v tekočine predstavlja veliko strižne sile. (Kliknite tukaj, če želite izvedeti več o ultrazvočni kavitacija v tekočinah!)
Po sintezi nanokristalnega celuloze je nanocellulose pogosto ultrazvočno razpršene v tekočem mediju, npr nepolarno ali polarnem topilu, kot je dimetilformamid (DMF), da se oblikuje končni izdelek (npr nanokompozitov, reološki modifikator itd), kot so CNFs uporabljajo kot dodatki v mnogovrstnih formulacijah, zanesljivo dispergirno je ključnega pomena. Ultrasonication proizvaja stabilno in enakomerno razpršene fibrilov.
Industrijska Ultrasonic Processing
Hielscher Ultrazvočna dobavlja močan in zanesljiv ultrazvočno tehnologijo, od majhnih laboratorijske ultrazvočne naprave na klop-top sistemov in polni reklami industrijske opreme naprave. V pretočnih sonoreactors Hielscher stranke, ki so na voljo v različnih velikostih in geometrij so optimalno ultrazvok stanje doseženo, kot se uporabljajo optimizirana reakcijski pogoji osredotočen in enakomernost celuloznega zadevo.
Z Hielscher je ultrazvočni klop-top naprave, kot so na primer UIP1000hdT, UIP2000hdT ali UIP4000hdTLahko več kilogram nanocellulose lahko proizvaja na dan. Celotna industrijske enote, kot so upoštevanje UIP10000 in UIP16000 ravnati zelo velike masne tokove in omogoči popolno komercialno proizvodnjo velikega obsega proizvodnje. Kot vse Hielscher na klopi-top in industrijskih ultrasonicators je mogoče namestiti kot grozdi, praktično ni omejitev za ultrazvočno zmogljivosti procesa.
- visoka stopnja fibrilacije
- visok donos nanocellulose
- tanka vlakna
- detangled vlakna

Hielscher je laboratorij ultrasonicator UP400S (400W, 24 kHz)
Literatura / Reference
- E. Abraham B. Deep, L.A. Pothan, M. Jacob S. Thomas, U. Cvelbar, R. Anandjiwala (2011): Pridobivanje nanocellulose vlaken iz lignoceluloznih vlaken: Novo pristop. Ogljikovih hidratov Polimeri 86, 2011. 1468-1475.
- E. Bittencourt, M. de Camargo (2011): Predhodne študije o proizvodnji Nanofibrils iz celuloze iz Nikoli posušeno bombaža, z uporabo Eco-prijazen encimsko hidrolizo in visoko energetsko ultrazvočno razbijanje. 3. Int'l. Delavnica: Napredek v čistejšo proizvodnjo. Sao Paulo, Brazilija, 18. maj – 20. 2011.
- L. S. Blachechen, J. P. de Mesquita, E. L. de Paula F. V. Pereira, D. F. S. Petri (2013): Interakcija koloidne stabilnosti celuloznih nanocrystals in njihove disperzibilnosti v celulozni acetat butirat matriksu. Celuloza 2013.
- A. Dufresne (2012): Nanocellulose: Od nature do visoki učinkovitosti, prilagojene materiale. Walter de Gruyter 2012.
- M. A. Hübbe; O. J. Rojas; L. A. Lucia, M. Sain (2008): celulozna Nanokompozite: pregled. BioResources 3/3, 2008. 929-980.
- S. P. Mishra, A.-S. Manent B. Chabot, C. Daneault (2012): Proizvodnja Nanocellulose iz naravne celuloze – Različne možnosti z ultrazvokom. BioResources 7/1, 2012. 422-436.
- V. K. Thakur (2014): Nanocellulose Polymer Nanokompozite: Osnove in aplikacije. Wiley & Sinovi, 2014.
- http://en.wikipedia.org/wiki/Nanocellulose
O Nanocellulose
Nanocellulose vključuje različne vrste celulozne nano-vlaken (CNF), ki se lahko loči v microfibrillated celuloze (MFC), nanokristalinski celuloza (NCC), in bakterijske nanocellulose. Slednje se nanaša na nano-strukturirane celulozo, ki jih povzročajo bakterije.
Nanocellulose kaže izjemne lastnosti, kot so izredna moč in togost, visoka kristaliničnost, tiksotropnostKot tudi visoka koncentracija hidroksilno skupino na svoji površini. Veliko značilnosti visoko zmogljivih nanocellulose so posledica njene / Masno razmerje visoko površinsko.
Nanocelluloses se pogosto uporabljajo v medicini in farmacevtski industriji, elektroniki, membrane, poroznih materialov, papirja in hrane zaradi njihove dostopnosti, biokompatibilnosti, biološke razgradljivosti in trajnosti. Zaradi svoje visoke značilnosti delovanja, nanocellulose je zanimivo snov za ojačanje plastike, izboljšanje mehanskih lastnosti, npr termo-strjevalnih smol, matrice na osnovi škroba, sojine beljakovine, lateksa ali poli (laktid). Za sestavljene aplikacije, se nanocellulose uporablja za premaze in filme, barve, pene, embalaže. Nadalje nanocellulose je obetaven komponenta da aerogelov in pen, bodisi v homogenih formulacij ali v kompozitov.
Okrajšav
Tovrstne celuloza (NCC)
Celulozni nano-vlaken (CNF)
Microfibrillated celuloza (MFC)
Nanocellulose luskin (NCW)
Celulozni Nanocrystals (CNC)