Ultraljud produktion av Nanostrukturerad cellulosa

  • Nanocellulosa är en högpresterande tillsats som framgångs rikt används som reologi modifierare, förstärknings medel och tillsats i många högpresterande material och tillämpningar.
  • De nanostrukturerade fibriller kan vara mycket effektivt isolerade från någon cellulosa som innehåller källa av hög effekt ultraljud homogenisering och fräsning.
  • Genom ultraljudsbehandling, en högre grad av flimmer, högre Nanocellulosa avkastning, och tunnare fibrer kan uppnås.
  • Ultraljud tekniken utmärker konventionella metoder för Nanocellulosa tillverkning på grund av extrema cavitational hög skjuvning styrkor.

Ultraljud tillverkning av Nanocellulosa

Hög effekt ultraljud bidrar till utvinning och isolering av mikro-och nano-cellulosa från olika källor av cellulosahaltiga material såsom trä, lignocellulosa fibrer (massa fibrer), och cellulosa som innehåller rester.
För att frigöra växt fibrer från käll materialet, ultraljud slipning och homogenisering är en kraftfull och pålitlig metod, som gör det möjligt att bearbeta mycket stora volymer. Massan matas in i en inline sonoreactor, där ultraljud hög skjuvning styrkor bryta cell strukturen av bio massan så att fibrillous frågan blir tillgänglig.
Figur 1 nedan visar en TEM-bild av “Aldrig torkad bomull” (NDC) in till enzymatisk hydrolys och sonicated med Hielschers UP400S i 20 minuter. [Bittencourt et al. 2008]

Nanocellulose shows outstanding properties due to its high surface/mass ratio. Hielscher's ultrasound technology is a reliable and efficient method to produce nanocellulose and cellulose nanocrystals.

TEM-bild av “Aldrig torkad bomull” (NDC) in till enzymatisk hydrolys och sonicated med Hielschers UP400S i 20 minuter. [Bittencourt et al. 2008]

Figur 2 nedan visar en SEM bild av en film av viskos, lämnas till den enzymatiska hydrolys, följt av ultraljudsbehandling med UP400S. [Bittencourt et al. 2008]

Ultraljud produktion av Nano cellulosahaltiga kompositer.

SEM bild av en film av viskos, lämnas till enzymatiska hydrolys, följt av ultraljudsbehandling med UP400S [Bittencourt et al. 2008]

Ultraljud Nanocellulosa bearbetning kan också framgångs rikt kombineras med TEMPO-oxiderad fiber behandling. I TEMPO-processen, cellulosa nanofibrer produceras av ett oxidations system med 2, 2, 6, 6-tetramethylpiperidinyl-1-oxyl (TEMPO) som katalysator, och natrium bromid (NaBr) och natriumhypoklorit (NaOCl). Forskning har visat att oxidations effektiviteten är betydligt bättre när oxidation utförs under ultraljud bestrålning.

ultraljuds~~POS=TRUNC Dispersion

Dispersioner av Nanocellulosa uppvisar en extraordinär reologiska beteende på grund av dess höga viskositet vid låga Nanocellulosa koncentrationer. Detta gör Nanocellulosa en mycket intressant tillsats som reologiska modifierare, stabilisator och gellant för olika tillämpningar, t ex i beläggning, papper eller livsmedels industrin. För att uttrycka sina unika egenskaper måste Nanocellulosa
Ultraljud spridning är den idealiska metoden för att få fin storlek, enda spridda Nanocellulosa. Eftersom Nanocellulosa är mycket skjuvning-gallring, ultraljud är preferrable teknik för att formulera nanocellulosic SUS pensioner som kopplingen av hög effekt ultraljud i vätskor skapar extrema skjuvning krafter. (Klicka här för att lära dig mer om ultraljud kavitation i vätskor!)
Efter syntesen av nanokristallin cellulosa, är Nanocellulosa ofta ultraljud Spridda till ett flytande medium, t ex ett icke-polärt eller polärt lösnings medel såsom dimetylformamid (DMF), för att formulera en produkt (t. ex. nanokompositer, reologiska modifierare etc.). Som cnfs används som tillsatser i mångfaldiga formuleringar, en pålitlig spridning är avgörande. Ultraljud producerar stabila och jämnt spridda fibriller.

Industriell ultraljud bearbetning

Hielscher Ultrasonics levererar kraftfull och pålitlig ultraljud teknik från små lab ultraljudsapparater till bänk system och full-kommersiella industri anläggnings utrustning. I Hielschers flöden sonoreactors, som finns i olika storlekar och geometrier, optimala ultraljud villkor uppnås som den optimerade reaktions förhållanden appliceras fokuserad och enhetlig till cellulosa materia.
Med Hielschers ultraljud bänk-Top enheter såsom UIP1000hdT, UIP2000hdT eller UIP4000hdTkan flera kilogram Nanocellulosa lätt produceras per dag. De kompletta industri enheterna som UIP10000 och UIP16000 hantera mycket stora Mass strömmar och möjliggöra full kommersiell produktion av höga produktions volymer. Eftersom alla Hielscher ' s bänk och industriella ultrasonicators kan installeras som kluster, det finns nästan ingen gräns för ultraljud process kapacitet.

3 steg till framgångs rik Ultraljuds behandling: genomförbarhet-optimering-skala upp (Klicka för att förstora!)

Ultraljuds behandling: Hielscher guidar dig från genomförbarhet och optimering till kommersiell produktion!

Ultraljud fördelar:

  • hög grad av förmaksflimmer
  • hög Nanocellulosa avkastning
  • tunna fibrer
  • detvinklade fibrer
Ultraljud bearbetning av Nano cellulosa bidrar till isolering, flimmer, dispersion och formulering. (Klicka för att förstora!)

Ultraljud bearbetning

Informationsförfrågan




Notera vår Integritetspolicy.


Ultrasonic devices such as Hielscher's UP400S are auccefully used to produce nanocellulose

Hielscher ' s Lab ultrasonicator UP400S (400W, 24kHz)

Litteratur / Referenser

  • E. Abraham, B. djupt, L.A. pothan, M. Jacob, S. Thomas, U. cvelbar, R. anandjiwala (2011): extraktion av Nanocellulosa fibriller från lignocellulosa fibrer: ett nytt tillvägagångs sätt. Kolhydrat polymerer 86, 2011. 1468 – 1475.
  • E. Bittencourt, M. de Camargo (2011): preliminära studier om produktion av Nanofibrils av cellulosa från aldrig torkad bomull, med hjälp av miljö vänlig enzymatisk hydrolys och hög energi ultraljudsbehandling. 3. int ' l. Workshop: framsteg inom Cleaner Production. Sao Paulo, Brasilien, 18 maj – 20.2011.
  • L. s. blachechen, J. P. de Mesquita, E. L. de Paula, F. V. Pereira, D. F. S. Petri (2013): samspel av kolloidal stabilitet av cellulosa nanokristaller och deras dispergerbarhet i cellulosaacetat butyrate matris. Cellulosa 2013.
  • A. Dufresne (2012): Nanocellulosa: från naturen till högpresterande skräddarsydda material. Walter de Gruyter, 2012.
  • M. A. Hubbe; O. J. Rojas; L. A. Lucia, M. Sain (2008): cellulosic Nanocomposites: en granskning. BioResources 3/3, 2008. på 929-980.
  • S. P. Mishra, A.-S. Manent B. Chabot C. Daneault (2012): produktion av Nanocellulosa från inföding cellulosa – Olika alternativ med hjälp av ultraljud. BioResources 7/1, 2012. på 422-436.
  • V. K. Thakur (2014): Nanocellulosa polymer nanokompositer: grunderna och tillämpningar. Wiley & Sons, 2014.
  • http://en.wikipedia.org/wiki/Nanocellulose

Kontakta oss / Fråga mer

Prata med oss ​​om dina behandlingsbehov. Vi kommer att rekommendera den mest lämpliga inställningar och processparametrar för ditt projekt.





Observera att våra Integritetspolicy.




Om Nanocellulosa

Nanocellulosa innehåller olika typer av cellulosa nanofibrer (CNF), som kan särskiljas i mikrofibrillated cellulosa (MFC), nanokrystalline cellulosa (NCC), och bakteriell Nanocellulosa. Den senare hänvisar till Nanostrukturerad cellulosa som produceras av bakterier.
Nanocellulosa uppvisar enastående egenskaper som en extraordinär Styrka och stelhet, hög kristallinitet, thixotropy, såväl som en hög koncentration av Hydroxylgrupp på dess yta. Många av nanocellulosans höga prestanda egenskaper orsakas av dess hög yta/massa förhållande.
Nanocellulosor används ofta inom medicin och läkemedel, elektronik, membran, porösa material, papper och mat på grund av deras tillgänglighet, biokompatibilitet, biologisk nedbrytbarhet, och hållbarhet. På grund av dess höga prestanda egenskaper, Nanocellulosa är ett intressant material för att förstärka plast, förbättring av de mekaniska egenskaperna hos t. ex. härdplaster, stärkelse-baserade matriser, soja protein, gummi latex, eller poly (lactide). För sammansatta applikationer används Nanocellulosa för beläggningar och filmer, målar färg, skum, förpackningar. Dessutom är Nanocellulosa en lovande komponent för att tillverka Aerogel och skum, antingen i homogena formuleringar eller i kompositer.
Abreviations:
Nanokrystallin cellulosa (NCC)
Cellulosa nanofibrer (CNF)
Mikrofibrillerad cellulosa (MFC)
Nanocellulosa whiskers (NCW)
Cellulosa nanocrystals (CNC)

Vi diskuterar gärna din process.

Låt oss komma i kontakt.