Hielscher ultraljud teknik

Ultraljud hampa fiber bearbetning

  • Ultraljud rötning av fibrösa material såsom hampa och lin fibrer möjliggör en snabb och effektiv fiber modifiering.
  • Ultrasonically bearbetade bast fibrer är fibrillated och visar en betydligt högre specifik yta, ökad drag hållfasthet och flexibilitet.
  • Ultraljud fiber bearbetning är en snabb och enkel att använda process teknik för industriell produktion.

Ultraljud Retting

Ultraljud rötning är ett snabbt, effektivt och grönt alternativ till traditionella våt-eller dagg-rötning. Akustisk kavitation, som genereras av hög intensitet, låg frekventa ultraljud, bryter upp cellulära strukturer av bio-material såsom icke-trä, vegetabiliska fibrer som inkluderar bast fiber som lin, hampa, nässlor, vete halm, ris halm, jute, samt blad-härledda fibrer (t. ex. sisal, Manilla hampa, abacá) och frukt-framställda fibrer som kokos från kokos nöts kal.
Ultraljud disentangling omvandlar mikrofibrer (ca. 3-5 μm) till nanofibrer (≥ 100nm). Dessutom Ultraljuds behandling inducerad nedbrytning av ren xyloglukan och xylan i lösning, visar ultraljud förmåga att försämra hemicellulosa.
Även ultraljud rötning används främst i en vatten lösning, är det möjligt – beroende på råmaterialet och det riktade utfallet – att kombinera ultraljud processen med en alkalibehandling. Lösningar av NaOH, H2den2 och H24 kan användas för alkalisering för att få cellulosa nanofibrer i en kort handläggnings tid. Genom Ultraljuds behandling, kan ett flimmer av cellulosa mikrofibrer lätt uppnås. Den ultraljud producerade fibrer visar en specifik morfologi där nanofibrerna (≥ 100nm) fördelas över hela ytan av mikrofibrer (3-5 μm).

Ultraljud bearbetning av hampa, lin och kokos fibrer.

Scanning elektronisk mikroskopi analys på lin, hampa och kokos fibrer med eller utan ultraljud bearbetning.
Källa: Renouard et al. 2014

UIP4000hdT 4kW kraftfull ultraljud processor för utvinning

UIP4000hdT (4kW) industriell ultraljud processor för fiber bearbetning

Informationsförfrågan




Notera vår Integritetspolicy.


Ultraljud hampa fiber bearbetning

Med den växande marknaden för hampafrön och Phyto-cannabinoider kommer en ökande produktion av hampa halm. Som en biprodukt, hampa halm och dess fibrer används främst för produktion av papper eller geo-textilier, förstärkning i komposit material samt bygg material.
Torkade och skära bast halm kan användas som råvara för ultraljud behandling, men för överlägsen ultraljud process produktionen användningen av (delvis) skalade ved rekommenderas. Den bast materialet fuktas i vatten (vatten lösning) så att en pumpbart flyt gödsel erhålls, som kan passera ultraljud genomflöde cell. Ultraljudsbehandling processen tar bara en kort tid (ca. 30-60 SEK.). Vetenskaplig forskning har visat att ultraljud förbättrar utvinning av hemicellulosa och lignin från lignocellulosa material. Dessutom, ultraljudsbehandling försämrar cellulosa och pektin. Ultraljud bearbetning av hampa och lin förbättrar också flexibiliteten och drag hållfasthet av fibrerna, som är värdefulla egenskaper för textil-och komposit tillverkning.

Fördelar med ultraljud fiber bearbetning

  • minskning av lignin innehåll
  • mikro-och nanofibrillerade fibrer
  • ökad fiberflexibilitet
  • högre drag hållfasthet
  • snabb process
  • Enkel att använda
Ultraljud-alkalibehandling av hampa fiber

Ultraljud-alkalibehandling av hampa fiber (Ferreira et al. 2019)

Ultrasonically modifierad hampa fiber

Ultraljud fibrillated bast fiber (t. ex. hampa, lin) är särskilt lämplig som en förstärkning för polymera hartser, termoplast, och härdplast kompositer.
Hampa bast fibrer är en värdefull källa från vilken cellulosa nanokristaller (cncs) kan utvinnas. Cellulosa nanokristaller kännetecknas av sin höga yta och sin extraordinära styvhet och drag hållfasthet. CNC’ drag hållfastheten utmärker glas-eller aluminium styrkan. Cellulosa nanokristaller är en ganska billig och är därmed en konkurrens kraftig nano-tillsats, när det gäller pris, tillgänglighet, toxicitet samt hållbarhet.
Ultraljudsbehandling är en enkel att använda, snabb och grön teknik, som gör det möjligt att producera högkvalitativa cellulosa nanocrystals.

Ultrasonically bearbetade gambohampa fibrer.

Sosiati et al. 2014 Visa de välgörande effekterna av ultraljudsbehandling på fiber bearbetning.

Högpresterande Ultrasonicators för fiber bearbetning

Hielscher Ultrasonics tillverkar högpresterande ultraljud utrustning för tunga applikationer. Våra ultraljud system kan genom att användas för batch eller kontinuerlig inline bearbetning. Alla Hielscher industriella ultraljud processorer kan leverera mycket höga amplituder. Amplituder på upp till 200 μm kan enkelt köras kontinuerligt i 24/7 drift. För ännu högre amplituder, anpassade ultraljud sonotrodes finns. Men förmågan att mycket höga amplituder ensam är inte tillräckligt för att köra en framgångs rik ultraljud fiber process, såsom rötning eller förmaksflimmer. Beroende på råmaterialet och det riktade utfallet kan process parametrarna – nämligen amplitud, tryck, temperatur och tid – måste vara exakt kontrollerbar och justerbar.
Hielschers digitala ultraljud processorer Registrera automatiskt alla process data på ett integrerat SD-kort, så att processen resultat är reproducerbara. Amplitud och bearbetning intensitet kan justeras exakt och kontrol leras från mycket mild till mycket intensiv ultraljudsbehandling villkor. Detta ger dig möjlighet att bearbeta olika material till optimal produktion.
Robustiteten hos Hielschers ultraljudsutrustning möjliggör 24/7-drift i tunga och krävande miljöer.
Nedanstående tabell ger dig en indikation på hur mycket våra ultraljudsapparater kan hantera:

batch Volym Flödeshastighet Rekommenderade Devices
1 till 500 ml 10 till 200 ml / min UP100H
10 till 2000 ml 20 till 400 ml / min Uf200 ः t, UP400St
0.1 till 20L 0.2 till 4L / min UIP2000hdT
10 till 100 liter 2 till 10 1 / min UIP4000hdT
n.a. 10 till 100 l / min UIP16000
n.a. större kluster av UIP16000

Kontakta oss! / Fråga oss!

Be om mer information

Använd formuläret nedan om du vill begära ytterligare information om ultraljud homogenisering. Vi ska vara glada att kunna erbjuda dig ett ultraljud system som uppfyller dina krav.









Observera att våra Integritetspolicy.


Hielscher Ultrasonics tillverkar högpresterande ultrasonicators för sonochemical applikationer.

Hög effekt ultraljud processorer från Lab till pilot och industriell skala.

Litteratur / Referenser

  • Diana P. Ferreira, Juliana Cruz, Raul Fläktgueiro (2019): kapitel 1 – Ytmodifiering av natur fibrer i polymerkompositer. Gröna kompositer för Automotive Applications. Woodhead Publishing Series i Composites Science and Engineering 2019, sidorna 3-41.
  • Sullivan Renouard, Christophe Hano, Joël Doussot, Jean-Philippe Blondeau, Eric Lainé (2014): karakterisering av ultraljud påverkar coir, lin och hampa fibrer. Material brev 129, 2014. 137 – 141.
  • H. Sosiati, M. Muhaimin, P. Abdilah, D. A. Wijayanti, Harsojo, K. Triyana (2014): verkställa av de kemiska behandlingarna på
    egenskaper hos naturlig cellulosa. AIP-konferensens förfaranden 1617, 105 (2014).
  • M. Zimniewska, R. Kozłowski, J. Batog (2008): Nanolignin modifierad linne tyg som en multifunktionell produkt. Molekyl ära kristaller och flytande kristaller Vol. 484, Issue 1, 2008.


Fakta Värt att veta

Hampa fiber

Hampa är en mångsidig gröda som används för hampafrön och därefter fröolja, terpenoider och cannabinoider (dvs CBD, CBG, etc.) och hampa halm, som kan bearbetas till värdefulla fiber material. När det gäller hampa fiber kvalitet, det skiljer sig mellan de så kallade bogsera fibrer, som inte är i linje, kort fiber buntar och den så kallade linje fibrer, som är långa (längsgående justerade) fibrer.
De korta fiber bundels kallas också teknisk fiber och används främst inom fordons industrin, för produktion av papper och för biobaserade kompositer. Långa Hamp fibrer används för textilier och värdefulla applikationer såsom högpresterande kompositer och bio-kompositer.
Hampa fiber produktion:
Fiber hampa (hampa som odlas för fiber produktion) är idealiskt skördas före blomning. Denna tidiga beskärning resulterar i högre fiber kvalitet eftersom kvaliteten sjunker om blomningen är tillåten. Generellt är fiber hampa skördas 70-90 dagar efter sådd. Att skörda hampa, växterna skärs 2-3cm över jorden och sedan torkas för ett par dagar. Efter skörd, hampa är retted. Retting är en process som använder fukt och mikrober att bryta ner växten pektiner, som kemiskt obligationer hampa stammen tillsammans. Traditionellt, hampa stjälkar skulle vara vatten-retted eller dagg-retted innan fibrerna är scutched. Den rötning processen underlättar efterföljande separation av bast från den så kallade hampa hurd eller Shiv (som är vedartade kärnan i hampa stjälkar). Efter att ha retting, är hampa stjälkar torkas (till en fukthalt på mindre än 15% och bekänt.
För att erhålla hampa fibrer, som kan användas för tillverkning och som tillsatser, måste fibrerna separeras i en process som kallas “skäktnings”. Under skäktnings processen hampa halm är mekaniskt bearbetas för att näbb ner hampa växten, e.g., med hjälp av en hammare-kvarn. I denna mekaniska process hampa är slagen mot en skärm tills hurd, mindre bast fibrer, och damm faller genom skärmen. Moderna höghastighets kinematisk biprodukten maskiner kan separera hampa i tre strömmar; bast fiber, hurd, och grön microfiber.
Cellulosa innehållet i hampa är ca. 70-77%. Hampa fibrer är ett utmärkt substitut för trä cellulosa fibrer

Fördelar med hampa fibrer

  • Kostnadseffektiva
  • Hög drag hållfasthet och styvhet
  • passar perfekt för nålstansade fiberduk produkter
  • effektiv ersättning för glas fiber
  • minskar gjutnings tiden
  • viktminskning i färdig del
  • lätt att bearbeta och återvinna
  • kan anpassas för att uppfylla en mängd olika specifikationer och olika tillverknings system
  • enhetlig kvalitet och till gång till utbudet är möjligt

Fibrösa bio-material

När halm fibrer extraheras från lin halm, är de icke-fiberdelar av stammen, inte inklusive utsäde, normalt kallas ved eller hurds. Till exempel i olje frö lin, är ved bestå ca. 70 – 85% av det totala halm vikt, vilket gör ved den viktigaste biprodukt av lin halm bearbetning.
Ultrasonically producerad, Nanostrukturerad lignin används för att göra multifunktionella linne tyger. Genom stoppning av linnetextilier med nanolignin kan multifunktionella textilier skapas. Dessa multifunktionella textilier erbjuder ytterligare egenskaper av UV-barriär, antibakteriella, och Antistatiska egenskaper.