การผลิตไฮโดรเจลที่ได้เปรียบผ่านอัลตราโซนิก

Sonication เป็นเทคนิคที่มีประสิทธิภาพสูงเชื่อถือได้และง่ายสําหรับการเตรียมไฮโดรเจลประสิทธิภาพสูง ไฮโดรเจลเหล่านี้มีคุณสมบัติของวัสดุที่ยอดเยี่ยม เช่น ความสามารถในการดูดซับ ความหนืด ความแข็งแรงเชิงกล โมดูลัสการบีบอัด และฟังก์ชันการรักษาตัวเอง

อัลตราโซนิกพอลิเมอไรเซชันและการกระจายตัวสําหรับการผลิตไฮโดรเจล

อัลตราโซนิกใช้เพื่อเริ่มการเชื่อมขวางและพอลิเมอไรเซชันระหว่างการผลิตไฮโดรเจล การกระจายอัลตราโซนิกใช้เพื่อกระจายอนุภาคนาโนในไฮโดรเจลไฮโดรเจลเป็นเครือข่ายพอลิเมอร์สามมิติที่ชอบน้ําซึ่งสามารถดูดซับน้ําหรือของเหลวในปริมาณมาก ไฮโดรเจลมีความสามารถในการบวมที่ไม่ธรรมดา ส่วนประกอบทั่วไปของไฮดรอกเจล ได้แก่ โพลีไวนิลแอลกอฮอล์ โพลีเอทิลีนไกลคอล โซเดียมโพลีอะคริเลต โพลีเมอร์อะคริเลต คาร์โบเมอร์ โพลีแซ็กคาไรด์ หรือโพลีเปปไทด์ที่มีกลุ่มที่ชอบน้ําจํานวนมาก และโปรตีนจากธรรมชาติ เช่น คอลลาเจน เจลาติน และไฟบริน
ไฮโดรเจลไฮบริดที่เรียกว่าประกอบด้วยวัสดุที่แตกต่างกันทางเคมี การทํางาน และสัณฐานวิทยา เช่น โปรตีน เปปไทด์ หรือโครงสร้างนาโน / จุลภาค
การกระจายตัวของอัลตราโซนิกถูกนํามาใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นเทคนิคที่มีประสิทธิภาพสูงและเชื่อถือได้ในการทําให้วัสดุนาโนเป็นเนื้อเดียวกันเช่นท่อนาโนคาร์บอน (CNTs, MWCNT, SWCNT), ผลึกนาโนเซลลูโลส, เส้นใยนาโนไคติน, ไทเทเนียมไดออกไซด์, อนุภาคนาโนเงิน, โปรตีนและโครงสร้างไมครอนหรือนาโนอื่น ๆ ในเมทริกซ์โพลีเมอร์ของไฮโดรเจล สิ่งนี้ทําให้ sonication เป็นเครื่องมือหลักในการผลิตไฮโดรเจลประสิทธิภาพสูงที่มีคุณภาพพิเศษ

การขอข้อมูล





โพรงอากาศอัลตราโซนิกส่งเสริมการเชื่อมขวางและพอลิเมอไรเซชันระหว่างการสังเคราะห์ไฮโดรเจล การกระจายตัวของอัลตราโซนิกช่วยอํานวยความสะดวกในการกระจายวัสดุนาโนอย่างสม่ําเสมอสําหรับการผลิตไฮโดรเจลไฮบริด

เครื่องอัลตราโซนิก UIP1000hdt ด้วยเครื่องปฏิกรณ์แก้วสําหรับการสังเคราะห์ไฮโดรเจล

สิ่งที่การวิจัยแสดงให้เห็น – การเตรียมไฮโดรเจลอัลตราโซนิก

แคปซูลไฮโดรเจลสังเคราะห์อัลตราโซนิกประการแรกอัลตราโซนิกส่งเสริมการเกิดพอลิเมอไรเซชันและปฏิกิริยาเชื่อมขวางระหว่างการสร้างไฮโดรเจล
ประการที่สองอัลตราโซนิกได้รับการพิสูจน์แล้วว่าเป็นเทคนิคการกระจายตัวที่เชื่อถือได้และมีประสิทธิภาพสําหรับการผลิตไฮโดรเจลและนาโนคอมโพสิตไฮโดรเจล

การเชื่อมขวางอัลตราโซนิกและพอลิเมอไรเซชันของไฮโดรเจล

อัลตราโซนิกช่วยในการสร้างเครือข่ายโพลีเมอร์ในระหว่างการสังเคราะห์ไฮโดรเจลผ่านการสร้างอนุมูลอิสระ คลื่นอัลตราซาวนด์ที่รุนแรงทําให้เกิดโพรงอากาศอะคูสติกซึ่งทําให้เกิดแรงเฉือนสูงแรงเฉือนโมเลกุลและการก่อตัวของอนุมูลอิสระ

Cass et al. (2010) เตรียม "อะคริลิกไฮโดรเจลหลายตัวที่เตรียมผ่านการพอลิเมอไรเซชันอัลตราโซนิกของโมโนเมอร์และแมคโครโมโนเมอร์ที่ละลายน้ําได้ อัลตราซาวนด์ถูกนํามาใช้เพื่อสร้างอนุมูลเริ่มต้นในสารละลายโมโนเมอร์ในน้ําหนืดโดยใช้สารเติมแต่งกลีเซอรอลซอร์บิทอลหรือกลูโคสในระบบเปิดที่อุณหภูมิ 37°C สารเติมแต่งที่ละลายน้ําได้เป็นสิ่งจําเป็นสําหรับการผลิตไฮโดรเจล กลีเซอรอลมีประสิทธิภาพมากที่สุด ไฮโดรเจลถูกเตรียมจากโมโนเมอร์ 2-hydroxyethyl methacrylate, poly (ethylene glycol) dimethacrylate, dextran methacrylate, acid acrylic / ethylene glycol dimethacrylate และ acrylamide / bis-acrylamide" [Cass et al. 2010] การประยุกต์ใช้อัลตราซาวนด์โดยใช้เครื่องอัลตราโซนิกโพรบพบว่าเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพสําหรับการพอลิเมอไรเซชันของไวนิลโมโนเมอร์ที่ละลายน้ําได้และการเตรียมไฮโดรเจลในภายหลัง พอลิเมอไรเซชันที่เริ่มต้นด้วยอัลตราโซนิกเกิดขึ้นอย่างรวดเร็วในกรณีที่ไม่มีตัวริเริ่มทางเคมี

การกระจายอัลตราโซนิกของซิลิกาควัน: โฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิก Hielscher UP400S กระจายผงซิลิกาได้อย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพเป็นอนุภาคนาโนเดี่ยว

การกระจายซิลิกาควันในน้ําโดยใช้ UP400S

ภาพขนาดย่อของวิดีโอ

การกระจายอัลตราโซนิกของ

  • อนุภาคนาโน เช่น TiO2
  • ท่อนาโนคาร์บอน (CNTs)
  • นาโนคริสตัลเซลลูโลส (CNC)
  • เซลลูโลสนาโนไฟบริลส์
  • หมากฝรั่ง เช่น แซนแทน, หมากฝรั่งเมล็ดปราชญ์
  • โปรตีน

อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับการสังเคราะห์อัลตราโซนิกของไฮโดรเจลนาโนคอมโพสิตและนาโนเจล!

การกระจายตัวของนาโนซิลิกา: โฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิก Hielscher UP400St กระจายอนุภาคนาโนซิลิกาอย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพในการกระจายตัวของนาโนที่สม่ําเสมอ

การกระจายอัลตราโซนิกของนาโนซิลิกาโดยใช้เครื่องอัลตราโซนิก UP400St

ภาพขนาดย่อของวิดีโอ

การสร้างไฮโดรเจลผ่านการเจลช่วยอัลตราโซนิกโดยใช้เครื่องอัลตราโซนิก UP100H

การสร้างไฮโดรเจลผ่านการเจลช่วยอัลตราโซนิกโดยใช้ เครื่องอัลตราโซนิก UP100H
(การศึกษาและภาพยนตร์: Rutgeerts et al., 2019)

การขอข้อมูล





Ultrasonication เข้ากันได้กับโพลีเมอร์และไบโอพอลิเมอร์ทุกชนิดและช่วยให้สามารถเสริมไฮโดรเจลไฮบริดด้วยวัสดุที่มีโครงสร้างนาโนเช่นอนุภาคนาโนคริสตัลนาโนหรือเส้นใยนาโน การเสริมไฮโดรเจลด้วยวัสดุนาโนต่างๆ ช่วยให้สามารถปรับเปลี่ยนและควบคุมคุณสมบัติทางเคมีฟิสิกส์และรีโอทางกลของไฮโดรเจลนาโนคอมโพสิตได้เนื่องจากโครงสร้างจุลภาคเป็นปัจจัยสําคัญสําหรับคุณสมบัติของวัสดุที่ได้รับ

อัลตราโซนิกถูกนําไปใช้ในการผลิตไฮโดรเจลประสิทธิภาพสูงที่มีวัสดุนาโน

SEM ของโพลี (อะคริลาไมด์-โค-อิตาโคนิกกรดไฮโดรเจลที่มี MWCNTs MWCNTs ถูกกระจายตัวด้วยอัลตราโซนิกโดยใช้เครื่องอัลตราโซนิก ยูพี 200 เอส.
การศึกษาและรูปภาพ: Mohammadinezhada et al., 2018

การผลิตโพลี (กรดอะคริลาไมด์-โค-อิตาโคนิก) – MWCNT ไฮโดรเจลโดยใช้ Sonication

Mohammadinezhada et al. (2018) ประสบความสําเร็จในการผลิตคอมโพสิตไฮโดรเจลดูดซับยิ่งยวดที่มีโพลี (กรดอะคริลาไมด์-โค-อิตาโคนิก) และท่อนาโนคาร์บอนหลายผนัง (MWCNT) อัลตราโซนิกดําเนินการด้วยอุปกรณ์อัลตราโซนิก Hielscher ยูพี 200 เอส. ความเสถียรของไฮโดรเจลเพิ่มขึ้นตามอัตราส่วน MWCNTs ที่เพิ่มขึ้น ซึ่งอาจเกิดจากลักษณะที่ไม่ชอบน้ําของ MWCNTs รวมถึงการเพิ่มความหนาแน่นของตัวเชื่อมขวาง ความสามารถในการกักเก็บน้ํา (WRC) ของไฮโดรเจล P(AAm-co-IA) ก็เพิ่มขึ้นเช่นกันเมื่อมี MWCNT (10 wt%) ในการศึกษานี้ผลกระทบของอัลตราโซนิกได้รับการจัดอันดับที่เหนือกว่าในแง่ของการกระจายที่สม่ําเสมอของท่อนาโนคาร์บอนบนพื้นผิวโพลีเมอร์ MWCNTs ไม่บุบสลายโดยไม่มีการหยุดชะงักในโครงสร้างพอลิเมอร์ นอกจากนี้ ความแข็งแรงของนาโนคอมโพสิตที่ได้รับและความสามารถในการกักเก็บน้ํา และการดูดซึมวัสดุที่ละลายน้ําได้อื่นๆ เช่น Pb (II) ยังเพิ่มขึ้น Sonication ทําลายตัวเริ่มต้นและกระจาย MWCNTs เป็นสารตัวเติมที่ดีเยี่ยมในโซ่โพลีเมอร์ภายใต้อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น
นักวิจัยสรุปว่า "สภาวะปฏิกิริยาเหล่านี้ไม่สามารถทําได้ด้วยวิธีการทั่วไป และไม่สามารถบรรลุความเป็นเนื้อเดียวกันและการกระจายตัวที่ดีของอนุภาคเข้าสู่โฮสต์ได้ นอกจากนี้กระบวนการ sonication แยกอนุภาคนาโนออกเป็นอนุภาคเดียวในขณะที่การกวนไม่สามารถทําเช่นนี้ได้ กลไกอีกประการหนึ่งสําหรับการลดขนาดคือผลกระทบของคลื่นเสียงที่ทรงพลังต่อพันธะทุติยภูมิเช่นพันธะไฮโดรเจนซึ่งการฉายรังสีนี้จะทําลายพันธะ H ของอนุภาคและต่อมาจะแยกอนุภาคที่รวมเข้าด้วยกันและเพิ่มจํานวนกลุ่มดูดซับอิสระเช่น -OH และการเข้าถึง ดังนั้นเหตุการณ์สําคัญนี้ทําให้กระบวนการ sonication เป็นวิธีที่เหนือกว่าวิธีอื่น ๆ เช่นการกวนด้วยแม่เหล็กที่ใช้ในวรรณกรรม" [Mohammadinezhada et al., 2018]

เครื่องอัลตราโซนิกประสิทธิภาพสูงสําหรับการสังเคราะห์ไฮโดรเจล

Hielscher Ultrasonics ผลิตอุปกรณ์อัลตราโซนิกประสิทธิภาพสูงสําหรับการสังเคราะห์ไฮโดรเจล จากขนาดเล็กและขนาดกลาง R&เครื่องอัลตราโซนิก D และนําร่องไปยังระบบอุตสาหกรรมสําหรับการผลิตไฮโดรเจลเชิงพาณิชย์ในโหมดต่อเนื่อง Hielscher Ultrasonics ครอบคลุมความต้องการในกระบวนการของคุณ
เครื่องอัลตราโซนิกเกรดอุตสาหกรรมสามารถให้แอมพลิจูดที่สูงมากซึ่งช่วยให้สามารถเชื่อมขวางและปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซชันที่เชื่อถือได้และการกระจายตัวของอนุภาคนาโนอย่างสม่ําเสมอ แอมพลิจูดสูงถึง 200μm สามารถทํางานต่อเนื่องได้อย่างง่ายดายในการทํางานตลอด 24/7/365 สําหรับแอมพลิจูดที่สูงขึ้นมี sonotrodes อัลตราโซนิกแบบกําหนดเอง

ทําไมต้อง Hielscher Ultrasonics?

  • ประสิทธิภาพสูง
  • เทคโนโลยีล้ําสมัย
  • ความน่าเชื่อถือ & กําลังกาย
  • ชุด & แบบ อิน ไลน์
  • สําหรับทุกโวลุ่ม
  • ซอฟต์แวร์อัจฉริยะ
  • คุณสมบัติอัจฉริยะ (เช่น โปรโตคอลข้อมูล)
  • CIP (ทําความสะอาดในสถานที่)

สอบถามข้อมูลทางเทคนิคเพิ่มเติม ราคา และใบเสนอราคาที่ไม่ผูกมัดกับเราวันนี้ พนักงานที่มีประสบการณ์มาอย่างยาวนานของเรายินดีที่จะให้คําปรึกษาคุณ!
ตารางด้านล่างให้ข้อบ่งชี้ถึงความสามารถในการประมวลผลโดยประมาณของเครื่องอัลตราโซนิกของเรา:

ปริมาณแบทช์ อัตราการไหล อุปกรณ์ที่แนะนํา
1 ถึง 500 มล. 10 ถึง 200 มล. / นาที UP100H
10 ถึง 2000 มล. 20 ถึง 400 มล. / นาที UP200 ฮิต, UP400 เซนต์
0.1 ถึง 20L 0.2 ถึง 4L / นาที UIP2000hdT
10 ถึง 100L 2 ถึง 10L / นาที UIP4000hdT
ไม่ 10 ถึง 100L / นาที ยูไอพี 16000
ไม่ ขนาด ใหญ่ คลัสเตอร์ของ ยูไอพี 16000

ติดต่อเรา! / ถามเรา!

สอบถามข้อมูลเพิ่มเติม

โปรดใช้แบบฟอร์มด้านล่างเพื่อขอข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับโปรเซสเซอร์อัลตราโซนิกแอพพลิเคชั่นและราคา เรายินดีที่จะหารือเกี่ยวกับกระบวนการของคุณกับคุณและเสนอระบบอัลตราโซนิกที่ตรงกับความต้องการของคุณ!










Hielscher SonoStation ทําให้การ sonication ของแบทช์ขนาดกลางโดยใช้เครื่องปฏิกรณ์เซลล์การไหลเป็นเรื่องง่าย
SonoStation ขนาดกะทัดรัดรวมถังกวนขนาด 38 ลิตรเข้ากับปั๊มโพรงโปรเกรสซีฟแบบปรับได้ซึ่งสามารถป้อนได้ถึง 3 ลิตรต่อนาทีลงในเครื่องปฏิกรณ์เซลล์การไหลอัลตราโซนิกหนึ่งหรือสองตัว

สถานีผสมอัลตราโซนิก - SonoStation พร้อม Homogenizers 2 x 2000 วัตต์

ภาพขนาดย่อของวิดีโอ

โฮโมจีไนเซอร์แรงเฉือนสูงอัลตราโซนิกใช้ในห้องปฏิบัติการแบบตั้งโต๊ะนําร่องและการแปรรูปทางอุตสาหกรรม

Hielscher Ultrasonics ผลิตโฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิกประสิทธิภาพสูงสําหรับการใช้งานผสมการกระจายอิมัลชันและการสกัดในระดับห้องปฏิบัติการนําร่องและอุตสาหกรรม



ข้อเท็จจริงที่ควรค่าแก่การรู้

ไฮโดรเจลใช้ทําอะไร?

ไฮโดรเจลถูกนํามาใช้ในหลายอุตสาหกรรมเช่นในเภสัชภัณฑ์สําหรับการส่งยา (เช่นการปล่อยยาตามเวลาทางปากทางหลอดเลือดดําการส่งยาเฉพาะที่หรือทางทวารหนัก) ยา (เช่นเป็นนั่งร้านในวิศวกรรมเนื้อเยื่อเต้านมเทียมวัสดุชีวกลศาสตร์ผ้าปิดแผล) ผลิตภัณฑ์เครื่องสําอางผลิตภัณฑ์ดูแล (เช่นคอนแทคเลนส์ผ้าอ้อมผ้าอนามัยอนามัย) การเกษตร (เช่นสําหรับสูตรยาฆ่าแมลงเม็ดสําหรับกักเก็บความชื้นในดินในพื้นที่แห้งแล้ง) การวิจัยวัสดุเป็นพอลิเมอร์ที่ใช้งานได้ (เช่น วัตถุระเบิดเจลน้ํา การห่อหุ้มจุดควอนตัม การผลิตไฟฟ้าทางอุณหพลศาสตร์) การแยกน้ําจากถ่านหิน หิมะเทียม วัตถุเจือปนอาหาร และผลิตภัณฑ์อื่นๆ (เช่น กาว)

การจําแนกประเภทของไฮโดรเจล

เมื่อทําการจําแนกประเภทของไฮโดรเจลขึ้นอยู่กับโครงสร้างทางกายภาพสามารถจําแนกได้ดังนี้:

  • อสัณฐาน (ไม่ผลึก)
  • กึ่งผลึก: ส่วนผสมที่ซับซ้อนของเฟสอสัณฐานและผลึก
  • โปร่งแสง

เมื่อมุ่งเน้นไปที่องค์ประกอบของพอลิเมอร์ไฮโดรเจลสามารถจําแนกได้เป็นสามประเภทต่อไปนี้:

  • ไฮโดรเจลโฮโมพอลิเมอร์
  • ไฮโดรเจลโคพอลิเมอร์
  • ไฮโดรเจลมัลติโพลิเมอร์ / ไฮโดรเจล IPN

ตามประเภทของการเชื่อมขวางไฮโดรเจลแบ่งออกเป็น:

  • เครือข่ายเชื่อมขวางทางเคมี: ทางแยกถาวร
  • เครือข่ายเชื่อมขวางทางกายภาพ: ทางแยกชั่วคราว

ลักษณะทางกายภาพนําไปสู่การจําแนกเป็น:

  • เมตริกซ์
  • หนัง
  • ไมโครสเฟียร์

การจําแนกประเภทตามประจุไฟฟ้าเครือข่าย:

  • โนไอออนิก (เป็นกลาง)
  • ไอออนิก (รวมถึงประจุลบหรือประจองบวก)
  • อิเล็กโทรไลต์แอมโฟเทอริก (Amphoolytic)
  • Zwitterionic (โพลีเบทาอีน)

วรรณกรรม / อ้างอิง


Hielscher Ultrasonics จัดหาโฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิกประสิทธิภาพสูงตั้งแต่ห้องปฏิบัติการไปจนถึงขนาดอุตสาหกรรม

อัลตราโซนิกประสิทธิภาพสูง! กลุ่มผลิตภัณฑ์ของ Hielscher ครอบคลุมสเปกตรัมเต็มรูปแบบตั้งแต่เครื่องอัลตราโซนิกในห้องปฏิบัติการขนาดกะทัดรัดบนหน่วยแบบตั้งโต๊ะไปจนถึงระบบอัลตราโซนิกอุตสาหกรรมเต็มรูปแบบ


เรายินดีที่จะพูดคุยเกี่ยวกับกระบวนการของคุณ

Let's get in contact.