Hielscher Ultrasonics
Биће нам драго да разговарамо о вашем процесу.
Позовите нас: +49 3328 437-420
Пошаљите нам е-пошту: info@hielscher.com

Повољна производња хидрогела путем ултразвука

Соникација је веома ефикасна, поуздана и једноставна техника за припрему хидрогелова високих перформанси. Ови хидрогелови нуде одличне карактеристике материјала као што су капацитет апсорпције, вискоеластичност, механичка чврстоћа, модул компресије и функције самозалечења.

Ултразвучна полимеризација и дисперзија за производњу хидрогела

Ултрасоницатион се користи за покретање унакрсног повезивања и полимеризације током производње хидрогела. Ултразвучна дисперзија се користи за дистрибуцију наночестица у хидрогеловима.Хидрогелови су хидрофилне, тродимензионалне полимерне мреже које су у стању да апсорбују велике количине воде или течности. Хидрогелови показују изузетан капацитет бубрења. Уобичајени грађевински блокови хидрогелова укључују поливинил алкохол, полиетилен гликол, натријум полиакрилат, акрилатне полимере, карбомере, полисахариде или полипептиде са великим бројем хидрофилних група и природне протеине као што су колаген, желатин и фибрин.
Такозвани хибридни хидрогелови састоје се од различитих хемијски, функционално и морфолошки различитих материјала, као што су протеини, пептиди или нано-/микроструктуре.
Ултразвучна дисперзија се широко користи као високо ефикасна и поуздана техника за хомогенизацију наноматеријала као што су угљеничне наноцеви (ЦНТ, МВЦНТ, СВЦНТ), нано-кристали целулозе, хитин нановлакна, титанијум диоксид, наночестице сребра, протеини и други микрони или наноструктури у полимерну матрицу хидрогелова. Ово чини соникацију главним алатом за производњу хидрогелова високих перформанси са изванредним квалитетима.

Захтев за информацијама




Обратите пажњу на наше правила о приватности.




Ултразвучна кавитација промовише умрежавање и полимеризацију током синтезе хидрогела. Ултразвучна дисперзија олакшава равномерну дистрибуцију наноматеријала за производњу хибридног хидрогела.

Ултрасоницатор УИП1000хдТ са стакленим реактором за синтезу хидрогела

Шта истраживања показују – Ултразвучна припрема хидрогела

Ултразвучно синтетизоване хидрогел капсулеПрво, ултразвук промовише полимеризацију и реакције умрежавања током формирања хидрогела.
Друго, ултразвук се показао као поуздана и ефикасна техника дисперзије за производњу хидрогелова и нанокомпозитних хидрогелова.

Ултразвучно унакрсно повезивање и полимеризација хидрогелова

Ултразвук помаже формирање полимерних мрежа током синтезе хидрогела путем стварања слободних радикала. Интензивни ултразвучни таласи стварају акустичну кавитацију која узрокује велике силе смицања, молекуларно смицање и стварање слободних радикала.

Цасс ет ал. (2010) припремили су неколико „акрилних хидрогелова припремљених ултразвучном полимеризацијом мономера и макромономера растворљивих у води. Ултразвук је коришћен за стварање иницијалних радикала у вискозним воденим растворима мономера коришћењем адитива глицерола, сорбитола или глукозе у отвореном систему на 37°Ц. Адитиви растворљиви у води били су неопходни за производњу хидрогела, при чему је глицерол најефикаснији. Хидрогелови су припремљени од мономера 2-хидроксиетил метакрилата, поли(етилен гликол) диметакрилата, декстран метакрилата, акрилне киселине/етилен гликол диметакрилата и акриламида/бис-акриламида. [Цасс ет ал. 2010] Утврђено је да је примена ултразвука коришћењем ултрасоникатора ефикасна метода за полимеризацију у води растворљивих винил мономера и накнадну припрему хидрогелова. Полимеризација иницирана ултразвуком се дешава брзо у одсуству хемијског иницијатора.
Комплетан протокол студије пронађите овде!
 

Ултразвучна дисперзија испареног силицијум диоксида: Хиелсцхер ултразвучни хомогенизатор УП400С брзо и ефикасно распршује прах силицијум диоксида у појединачне нано честице.

Распршивање испареног силицијум-диоксида у води помоћу УП400С

Видео Тхумбнаил

Ултразвучна дисперзија оф

  • наночестице, нпр. ТиО2
  • угљеничне наноцеви (ЦНТ)
  • нанокристали целулозе (ЦНЦ)
  • нанофибриле целулозе
  • гуме, нпр. ксантан, гума семена жалфије
  • протеини

Прочитајте више о ултразвучној синтези нанокомпозитних хидрогелова и наногела!

Ултразвучна дисперзија нано-силицијум диоксида: Хиелсцхер ултразвучни хомогенизатор УП400Ст брзо и ефикасно распршује наночестице силицијум-диоксида у униформну нано-дисперзију.

Ултразвучна дисперзија нано-силицијум-диоксида помоћу ултразвучног апарата УП400Ст

Видео Тхумбнаил

Формирање хидрогела путем гелирања уз помоћ ултразвука помоћу ултрасоникатора УП100Х

Формирање хидрогела путем гелирања уз помоћ ултразвука коришћењем ултрасоникатор УП100Х
(Студија и филм: Рутгеертс ет ал., 2019)

Захтев за информацијама




Обратите пажњу на наше правила о приватности.




Ултразвук је компатибилан са свим врстама полимера и биополимера и омогућава да се хибридни хидрогелови ојачају нано-структурираним материјалима као што су наночестице, нанокристали или нановлакна. Ојачавање хидрогелова различитим наноматеријалима омогућава модификацију и контролу физичко-хемијских и рео-механичких својстава нанокомпозитних хидрогелова, јер су микроструктуре кључни фактор за својства добијених материјала.

Ултразвук се примењује за производњу хидрогелова високих перформанси који садрже наноматеријале

СЕМ хидрогела поли(акриламид-ко-итаконске киселине) који садржи МВЦНТ. МВЦНТ су ултразвучно дисперговани коришћењем ултразвучног апарата УП200С.
студија и слика: Мохаммадинежада и сар., 2018

Израда поли(акриламид-ко-итаконске киселине) – МВЦНТ хидрогел користећи соникацију

Мохаммадинезхада и др. (2018) су успешно произвели суперапсорбујући хидрогел композит који садржи поли(акриламид-коитаконску киселину) и угљеничне наноцеви са више зидова (МВЦНТ). Ултразвук је изведен са Хиелсцхер ултразвучним уређајем УП200ССтабилност хидрогела се повећава са повећањем односа МВЦНТ, што се може приписати хидрофобној природи МВЦНТ-а, као и повећању густине умрежача. Капацитет задржавања воде (ВРЦ) хидрогела П(ААм-цо-ИА) је такође повећан у присуству МВЦНТ (10 теж%). У овој студији, ефекти ултразвучне обраде су оцењени као супериорнији у погледу равномерне дистрибуције угљеничних наноцеви на површини полимера. МВЦНТ су били нетакнути без икаквих прекида у полимерној структури. Додатно, повећана је чврстоћа добијеног нанокомпозита и његов капацитет задржавања воде и апсорпција других растворљивих материјала попут Пб (ИИ). Соникација је разбила иницијатор и распршила МВЦНТ као одлично пунило у полимерним ланцима под растућом температуром.
Истраживачи закључују да се ови „услови реакције не могу постићи конвенционалним методама, а хомогеност и добра дисперзија честица у домаћину се не могу постићи. Поред тога, соницатион процес раздваја наночестице у једну честицу, док мешање то не може учинити. Други механизам за смањење величине је ефекат снажних акустичних таласа на секундарне везе као што је водонична веза, при чему ово зрачење разбија Х-везу честица, и након тога, раставља агрегиране честице и повећава број слободних адсорптивних група као што су -ОХ и приступачност. Дакле, овај важан догађај чини процес соникације супериорним методом у односу на друге, попут магнетног мешања који се примењује у литератури. [Мохаммадинезхада ет ал., 2018]

Ултрасоникатори високих перформанси за синтезу хидрогела

Хиелсцхер Ултрасоницс производи ултразвучну опрему високих перформанси за синтезу хидрогелова. Од малих и средњих Р&Д и пилот ултрасоникатори за индустријске системе за комерцијалну производњу хидрогела у континуираном режиму, Хиелсцхер Ултрасоницс има покривене ваше процесне захтеве.
Индустријски ултразвучни апарати могу да испоруче веома велике амплитуде, што омогућава поуздане реакције умрежавања и полимеризације и уједначену дисперзију нано честица. Амплитуде до 200 µм могу се лако радити у континуитету 24/7/365. За још веће амплитуде, доступне су прилагођене ултразвучне сонотроде.

Зашто Хиелсцхер Ултрасоницс?

  • висока ефикасност
  • најсавременија технологија
  • поузданост & робусност
  • батцх & у реду
  • за било коју запремину
  • интелигентни софтвер
  • паметне функције (нпр. протоколирање података)
  • ЦИП (чишћење на месту)

Питајте нас данас за додатне техничке информације, цене и необавезујућу понуду. Наше дугогодишње искусно особље радо вас консултује!
Табела у наставку даје вам индикацију приближних капацитета обраде наших ултразвучних апарата:

Батцх Волуме Проток Препоручени уређаји
1 до 500 мл 10 до 200 мл/мин УП100Х
10 до 2000 мл 20 до 400 мл/мин УП200Хт, УП400Ст
0.1 до 20Л 0.2 до 4Л/мин УИП2000хдТ
10 до 100 л 2 до 10 л/мин УИП4000хдТ
на 10 до 100 л/мин УИП16000
на већи кластер оф УИП16000

Контактирајте нас! / Питајте нас!

Питајте за више информација

Молимо користите образац испод да затражите додатне информације о ултразвучним процесорима, апликацијама и цени. Биће нам драго да разговарамо о вашем процесу са вама и да вам понудимо ултразвучни систем који задовољава ваше захтеве!









Обратите пажњу на наше правила о приватности.




Хиелсцхер СоноСтатион олакшава ултразвучну обраду серија средње величине помоћу реактора са проточним ћелијама.
Компактна СоноСтатион комбинује резервоар са мешањем од 38 литара са подесивом пумпом са прогресивном шупљином која може да допре 3 литра у минути у један или два ултразвучна реактора са проточним ћелијама.

Ултразвучна станица за мешање - СоноСтатион са 2 к 2000 В хомогенизатора

Видео Тхумбнаил

Ултразвучни хомогенизатори са високим смицањем се користе у лабораторијској, стоној, пилот и индустријској обради.

Хиелсцхер Ултрасоницс производи ултразвучне хомогенизаторе високих перформанси за апликације за мешање, дисперзију, емулзификацију и екстракцију у лабораторијским, пилотским и индустријским размерама.



Чињенице које вреди знати

За шта се користе хидрогелови?

Хидрогелови се користе у многим индустријама као што су фармација за испоруку лекова (нпр. за временско ослобађање, орално, интравенозно, локално или ректално давање лекова), у медицини (нпр. као скеле у инжењерингу ткива, имплантати у грудима, биомеханички материјал, завоји за ране), козметици производи, производи за негу (нпр. контактна сочива, пелене, хигијенски улошци), пољопривреда (нпр. за формулације пестицида, грануле за задржавање влаге у земљишту у сушним областима), истраживање материјала као функционалних полимера (нпр. експлозиви у воденом гелу, инкапсулација квантних тачака, термодинамички електрицитет производња), одводњавање угља, вештачки снег, адитиви за храну и други производи (нпр. лепак).

Класификација хидрогелова

Када се изврши класификација хидрогелова у зависности од њихове физичке структуре може се класификовати на следећи начин:

  • аморфна (некристална)
  • полукристални: Сложена мешавина аморфних и кристалних фаза
  • кристално

Када се фокусирају на полимерни састав, хидрогелови се такође могу класификовати у следеће три категорије:

  • хомополимерни хидрогелови
  • кополимерни хидрогелови
  • мултиполимерни хидрогелови / ИПН хидрогелови

На основу типа умрежавања, хидрогелови се класификују у:

  • хемијски умрежене мреже: трајни спојеви
  • физички умрежене мреже: прелазни спојеви

Физички изглед доводи до класификације у:

  • матрица
  • филм
  • микросфера

Класификација на основу електричног набоја мреже:

  • нејонски (неутрални)
  • јонски (укључујући ањонске или катјонске)
  • амфотерни електролит (амфолитички)
  • цвитерјонски (полибетаини)

Литература / Референце


Хиелсцхер Ултрасоницс снабдева ултразвучне хомогенизаторе високих перформанси од лабораторијске до индустријске величине.

Ултразвук високих перформанси! Хиелсцхеров асортиман производа покрива читав спектар од компактног лабораторијског ултразвучног апарата преко стоних уређаја до потпуно индустријских ултразвучних система.

Биће нам драго да разговарамо о вашем процесу.

Let's get in contact.