Ultrazvučno mešanje, raspršivanje i emulzija poboljšava ekstrudiranje poliaktičkih kiselina (PLA). Implementacija ultrazvučnosti u ekstrudne linije povećava prinos i kvalitet proizvedenog PLA.

Poliaktidna sinteza

Polilakidne kiseline ili polilaktide (PLA) je termoplastična alipski poliester, koji je sintetizovan od laktidne kiseline i lacilice monomera. Lakova je cikparski diester, koji je izveden od fermentiranog skrob (npr. kukuruzni skrob, sugarštap) i koristi se kao zamena na biljku za plastiku. Na taj način, sinteza PLA se savršeno uklapa u domet zelene hemije. PLA je brzo veliki interes jer je bioutemeljena, biorazgradiv zamena za konvencionalnu plastiku na bazi plastike.
Činjenice o PLA: PLA (C₃Х₄O₂) n ima gustinu od 1210-1430 kg/m³, je nesprostvorljiv u vodi, teži od PTFE i Melona na temperaturi od 150degC i 220degC.

Nedužreks – Inovativan Polimeracioni proces

Trenutni proizvodni postupak PLA zahteva da se proizvodnja sa metalnim sadržajem poboljša Polimerizacija lakova, koja je opasna po zdravlje i okolinu. U vezi sa problematičnom prirodom upotrebe katalizator i sve većom potražnjom za polimere, projekat "nedužni" se fokusira na razvoj polizizacije procesa, u kojem se konvencionalni metal koji sadrži katalorenje zamenjuje organskom katalizator i uz pomoć alternativnih izvora energije visokog energetskog ultrazvukom, mikrotalasnih i laserskih.

Organska katalindacija je pokazala da se efikasno kontroliše Polimerizacija lakta, ali se njihova aktivnost i dalje mora unaprediti kako bi se ispunili industrijski standardi. To će biti postignuto uvođenjem alternativne energije ultrasonike, mikrotalasi i lasersko svetlo, pošto one povećavaju aktivnost katalizator i omogućavaju preciznu kontrolu reakcije uzbudljivim samo malim delovima mešavine reakcije bez vremena odziva.
Projekat se, Dakle, kombinuje sa "knjigom reaktora", u kojem se alternativni izvori uvode u medijum, sa organskim katalizator da se dobije bezmetalna PLA u procesu reaktivne EKSTRUZIJA. (videti PIC. 1)
Zbog toga, u ovom projektu, ovaj nedužni projekat koristi brzo reagovanje na mikrotalase, ultrazvuk i lasersko svetlo da bi ostvario precizno kontrolisanu i efikasnu stalnu polimerizaciju visoke molekularne mase PLA u duploj šraf extruderu. Pored toga, znatna štednja energije biće ostvarena kombinovanjem polimerizacije, češkog i oblikovanjem u jednom proizvodnom koraku.

Visokokvalitetni Ultrasonici

Tri alternativna izvora energije – ultrazvuk, mikrotalasna i lasersko nezračenje – kombinovano je da bi se obezbedila velika senzacija za veliku molekularnu težinu. Za vreme ograničenog boravka u komori reaktora, alternativni izvori energije uvode neophodnu reakciju na reakcije u ćeliju toka (videti PIC. 2) na visoko ciljnom nivou. Dakle, metal koji sadrži katalokove kao što je Tin (II) 2-ethylhexanoate, koji je u konvencionalnim ekstruzima potrebno da podignu polimerizaciju lakova na prihvatljiv efikasan nivo, može se izbeći.
Za pilot sistem za pilotsku fabriku, visoki Power ultrasonski procesor УИП1000хд, koji je u stanju da obezbedi 1kW od ultrazvučne moći, integrisan je. Visok ultrazvuk električne energije dobro je poznat po svojim pozitivnim efektima na hemijske reakcije, koje je fenomen sonohemije. Kada se Visokoenergetski Ultrazvučni talasi uvedu u tečni medijum, talasi stvaraju pritisak visokog pritiska (kompresija) i niskopritisak (rarefrakcije) koji su nastali kao ultrazvuk кавитација. Kavitacija opisuje "formiranje, rast i implozivni kolaps mehurića u tečnoj. Kavitacioni kolaps proizvodi intenzivno lokalno grejanje (~ 5000K), visoke pritiske (~ 1000 bankomata) i ogromne stope grejanja i hlađenja (>109 K/SEC) "tako je tečni protok sa tečnim mlaznicama od ~ 400 kmč. (K.S. Suslick 1998)
Ultrasonički generisani kavitacijske snage pružaju kinijsku energiju, rasteruje čestice i stvaraju radikali koji podržavaju hemijsku polimerizaciju.
Opšti pozitivni efekti sonizacije tokom polimerizirajuće reakcije su:

• puštanje u kraj polimerizacije zbog sonohemalno kreiranog radikala (polimerizacije Kinetika)
• ubrzanje polimerizacije
• sužene raspršenosti, ali viša molekularna masa polimera
• homogenija reakcija i samim tim manja raspodela dužine lanca

Литература / Референце

• K.S. Suslick (1998): Kirk-Otmer enciklopedija hemijske tehnologije; četvrta Ed. J. Wiley & Сонс: Нев Иорк, 1998, вол. 26, 517-541.