• 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 H₂SÅ₄ 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).

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

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.

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.

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: