Hielscher Ultrasonics
เรายินดีที่จะพูดคุยเกี่ยวกับกระบวนการของคุณ
โทรหาเรา: +49 3328 437-420
ส่งอีเมลถึงเรา: info@hielscher.com

การผลิตอัลตราโซนิกของเซลลูโลสโครงสร้างนาโน

นาโนเซลลูโลส ซึ่งเป็นสารเติมแต่งประสิทธิภาพสูงที่โดดเด่น ได้รับความโดดเด่นจากการใช้งานที่หลากหลายในฐานะตัวดัดแปลงรีโอโลยี สารเสริมแรง และส่วนประกอบสําคัญในวัสดุขั้นสูงต่างๆ เส้นใยที่มีโครงสร้างนาโนเหล่านี้ได้มาจากแหล่งที่มีเซลลูโลสสามารถแยกได้อย่างมีประสิทธิภาพผ่านการทําให้เป็นเนื้อเดียวกันและกัดด้วยอัลตราโซนิกกําลังสูง กระบวนการนี้เรียกว่า sonication ช่วยเพิ่มการเกิดการสั่นสะเทือนอย่างมีนัยสําคัญส่งผลให้ผลผลิตของนาโนเซลลูโลสสูงขึ้นและผลิตเส้นใยที่ละเอียดและบางกว่า เทคโนโลยีอัลตราโซนิกเหนือกว่าวิธีการผลิตทั่วไปด้วยความสามารถในการสร้างแรงเฉือนสูงของโพรงอากาศทําให้เป็นเครื่องมือพิเศษสําหรับการผลิตนาโนเซลลูโลส

การผลิตอัลตราโซนิกของนาโนเซลลูโลส

อัลตราโซนิกกําลังสูงมีส่วนช่วยในการสกัดและแยกไมโครเซลลูโลสและนาโนเซลลูโลสจากแหล่งวัสดุเซลลูโลสต่างๆ เช่น ไม้ เส้นใยลิกโนเซลลูโลส (เส้นใยเยื่อกระดาษ) และเซลลูโลสที่มีสารตกค้าง
ในการปล่อยเส้นใยพืชออกจากวัสดุต้นทางอัลตราโซนิก บด และ การทําให้เป็นเนื้อเดียวกัน เป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพและเชื่อถือได้ซึ่งช่วยให้สามารถประมวลผลปริมาณมากได้ เยื่อกระดาษจะถูกป้อนเข้าไปในเครื่องปฏิกรณ์โซโนริออนด์แบบอินไลน์ซึ่งแรงเฉือนสูงแบบอัลตราโซนิกจะทําลายโครงสร้างเซลล์ของชีวมวลเพื่อให้สสารเส้นใยพร้อมใช้งาน

การขอข้อมูล







UIP2000hdT เป็นเครื่องกระจายอัลตราโซนิกที่มีประสิทธิภาพที่ใช้สําหรับการแยกตัวของนาโนเซลลูโลส

สารละลายนาโนเซลลูโลสจะกระจายตัวอย่างน่าเชื่อถือโดยใช้อัลตราโซนิก ภาพแสดงเครื่องสะท้อนเสียงประสิทธิภาพสูง UIP2000hdT ในการตั้งค่าแบทช์

รูปที่ 1 ด้านล่างแสดงภาพ TEM ของ “ผ้าฝ้ายไม่เคยแห้ง” (NDC) ส่งให้ไฮโดรไลซิสของเอนไซม์และโซนิกด้วย เครื่องสะท้อนเสียงแบบโพรบ Hielscher UP400S เป็นเวลา 20 นาที
[Bittencourt et al. 2008]

นาโนเซลลูโลสมีคุณสมบัติที่โดดเด่นเนื่องจากมีอัตราส่วนพื้นผิว/มวลสูง เทคโนโลยีอัลตราซาวนด์ของ Hielscher เป็นวิธีที่เชื่อถือได้และมีประสิทธิภาพในการผลิตนาโนเซลลูโลสและนาโนคริสตัลเซลลูโลส

ภาพ TEM ของ “ผ้าฝ้ายไม่เคยแห้ง” (NDC) ส่งให้ไฮโดรไลซิสด้วยเอนไซม์และโซนิกด้วย เครื่องสะท้อนเสียง Hielscher UP400S เป็นเวลา 20 นาที [Bittencourt et al. 2008]

รูปที่ 2 ด้านล่างแสดงภาพ SEM ของฟิล์มลาย้เหนียวที่ส่งไปยังการไฮโดรไลซิสของเอนไซม์ตามด้วยการ sonication ด้วย เครื่องสะท้อนเสียง Hielscher รุ่น UP400S.
[Bittencourt et al. 2008]

การผลิตอัลตราโซนิกของคอมโพสิตนาโนเซลลูโลส

ภาพ SEM ของฟิล์มลาย้เหนียวส่งไปยังการไฮโดรไลซิสของเอนไซม์ตามด้วยการ sonication ด้วย UP400S [Bittencourt et al. 2008]

การประมวลผลนาโนเซลลูโลสอัลตราโซนิกยังสามารถรวมกับการบําบัดด้วยเส้นใยออกซิไดซ์ TEMPO ได้สําเร็จ ในกระบวนการ TEMPO เส้นใยนาโนเซลลูโลสผลิตโดยระบบออกซิเดชันโดยใช้ 2,2,6,6-tetramethylpiperidinyl-1-oxyl (TEMPO) เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา และโซเดียมโบรไมด์ (NaBr) และโซเดียมไฮโปคลอไรต์ (NaOCl) การวิจัยได้พิสูจน์แล้วว่าประสิทธิภาพการเกิดออกซิเดชันจะดีขึ้นอย่างมีนัยสําคัญเมื่อออกซิเดชันดําเนินการภายใต้การฉายรังสีอัลตราโซนิก

การกระจายอัลตราโซนิกของนาโนเซลลูโลส

การกระจายตัวของนาโนเซลลูโลสแสดงให้เห็นถึงพฤติกรรมการไหลเวียนที่ไม่ธรรมดาเนื่องจากมีความหนืดสูงที่ความเข้มข้นของนาโนเซลลูโลสต่ํา สิ่งนี้ทําให้นาโนเซลลูโลสเป็นสารเติมแต่งที่น่าสนใจมากในฐานะตัวดัดแปลงรีโอโลยี สารทําให้คงตัว และเจลแลนท์สําหรับการใช้งานต่างๆ เช่น ในอุตสาหกรรมการเคลือบ กระดาษ หรืออาหาร เพื่อแสดงคุณสมบัติที่เป็นเอกลักษณ์นาโนเซลลูโลสจะต้องเป็น
การกระจายอัลตราโซนิกเป็นวิธีที่เหมาะอย่างยิ่งในการได้นาโนเซลลูโลสแบบกระจายตัวเดี่ยวขนาดละเอียด เนื่องจากนาโนเซลลูโลสเป็นแรงเฉือนที่บางลงสูงอัลตราซาวนด์กําลังจึงเป็นเทคโนโลยีที่ต้องการในการกําหนดสารแขวนลอยนาโนเซลลูโลสเนื่องจากการมีเพศสัมพันธ์ของอัลตราซาวนด์กําลังสูงเป็นของเหลวจะสร้างแรงเฉือนที่รุนแรง
คลิกที่นี่เพื่อเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับโพรงอากาศอัลตราโซนิกในของเหลว!
หลังจากการสังเคราะห์เซลลูโลสนาโนคริสตัลไลน์นาโนเซลลูโลสมักจะกระจายตัวด้วยอัลตราโซนิกลงในตัวกลางที่เป็นของเหลวเช่นตัวทําละลายที่ไม่มีขั้วหรือขั้วเช่นไดเมทิลฟอร์มาไมด์ (DMF) เพื่อกําหนดผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย (เช่นนาโนคอมโพสิตตัวดัดแปลงรีโอโลยี ฯลฯ ) เนื่องจาก CNF ถูกใช้เป็นสารเติมแต่งในสูตรท่อร่วมการกระจายตัวที่เชื่อถือได้จึงเป็นสิ่งสําคัญ อัลตราโซนิกสร้างเส้นใยที่เสถียรและกระจายอย่างสม่ําเสมอ

การแยกน้ําออกจากเส้นใยนาโนเซลลูโลสที่ได้รับการปรับปรุงด้วยอัลตราโซนิก

การแยกน้ําออกจากเส้นใยนาโนเซลลูโลสที่ได้รับการปรับปรุงด้วยอัลตราโซนิกเป็นเทคนิคล้ําสมัยที่ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการกําจัดน้ําได้อย่างมาก – ทําให้เส้นใยนาโนเซลลูโลสเป็นสารเติมแต่งที่น่าสนใจอย่างมากสําหรับการผลิตกระดาษนาโน เส้นใยนาโนเซลลูโลสมักต้องการการแยกน้ําที่ใช้เวลานานเนื่องจากความสามารถในการกักเก็บน้ําสูง ด้วยการใช้คลื่นอัลตราโซนิกกระบวนการนี้จะถูกเร่งขึ้นผ่านการสร้างแรงโพรงอากาศที่รุนแรงซึ่งขัดขวางเมทริกซ์ของน้ําและอํานวยความสะดวกในการขับน้ําได้เร็วขึ้นและสม่ําเสมอมากขึ้น สิ่งนี้ไม่เพียงแต่ช่วยลดเวลาในการอบแห้ง แต่ยังช่วยเพิ่มความสมบูรณ์ของโครงสร้างและคุณสมบัติทางกลของเส้นใยนาโนเซลลูโลสที่ได้ทําให้เป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพสูงในการผลิตกระดาษนาโนคุณภาพสูงและวัสดุนาโนอื่นๆ
เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับการแยกน้ําด้วยอัลตราโซนิกของกระดาษนาโน!

การผลิตนาโนเซลลูโลสอุตสาหกรรมโดยใช้อัลตราซาวนด์พลังงาน

Hielscher Ultrasonics นําเสนอโซลูชั่นอัลตราโซนิกที่มีประสิทธิภาพและเชื่อถือได้ตั้งแต่เครื่องอัลตราโซนิกขนาดเล็กในห้องปฏิบัติการไปจนถึงระบบอุตสาหกรรมขนาดใหญ่เหมาะสําหรับการแปรรูปนาโนเซลลูโลสในเชิงพาณิชย์ ข้อได้เปรียบที่สําคัญของเครื่องสะท้อนเสียงชนิดโพรบอุตสาหกรรม Hielscher อยู่ที่ความสามารถในการส่งมอบสภาวะอัลตราโซนิกที่เหมาะสมผ่านเครื่องปฏิกรณ์โซโนเสาร์แบบไหลผ่านซึ่งมีขนาดและรูปทรงต่างๆ เครื่องปฏิกรณ์เหล่านี้ช่วยให้มั่นใจได้ว่าพลังงานอัลตราซาวนด์จะถูกนําไปใช้อย่างสม่ําเสมอและสม่ําเสมอกับวัสดุเซลลูโลส ซึ่งนําไปสู่ผลลัพธ์การประมวลผลที่เหนือกว่า

เครื่องสะท้อนเสียงแบบตั้งโต๊ะของ Hielscher เช่น UIP1000hdT, UIP2000hdT และ UIP4000hdT สามารถผลิตนาโนเซลลูโลสได้หลายกิโลกรัมต่อวัน สําหรับการผลิตเชิงพาณิชย์ขนาดใหญ่หน่วยอุตสาหกรรมเต็มรูปแบบเช่น UIP10000 และ UIP16000hdT สามารถรองรับกระแสมวลที่กว้างขวางทําให้สามารถผลิตนาโนเซลลูโลสในปริมาณมากได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ข้อได้เปรียบที่สําคัญที่สุดอย่างหนึ่งของระบบอัลตราโซนิก Hielscher คือความสามารถในการปรับขนาดเชิงเส้น สามารถติดตั้งเครื่องอัลตราโซนิกทั้งแบบตั้งโต๊ะและแบบอุตสาหกรรมเป็นกลุ่มได้ทําให้มีความสามารถในการประมวลผลแทบไม่ จํากัด ทําให้เป็นตัวเลือกที่เหมาะสําหรับการดําเนินงานที่ต้องการปริมาณงานสูงและประสิทธิภาพที่เชื่อถือได้ในการผลิตนาโนเซลลูโลส

3 ขั้นตอนสู่การประมวลผลอัลตราโซนิกที่ประสบความสําเร็จ: ความเป็นไปได้ - การเพิ่มประสิทธิภาพ - ขยายขนาด (คลิกเพื่อขยาย!)

การประมวลผลอัลตราโซนิก: Hielscher แนะนําคุณจากความเป็นไปได้และการเพิ่มประสิทธิภาพไปจนถึงการผลิตเชิงพาณิชย์!

ประโยชน์ของอัลตราโซนิก:

  • การเกิดการสั่นสะเทือนในระดับสูง
  • ผลผลิตนาโนเซลลูโลสสูง
  • เส้นใยบาง
  • เส้นใยแก้พันกัน
การประมวลผลอัลตราโซนิกของนาโนเซลลูโลสมีส่วนช่วยในการแยก fibrillation การกระจายตัวและการกําหนด (คลิกเพื่อขยาย!)

การประมวลผลอัลตราโซนิก

อุปกรณ์อัลตราโซนิกเช่น UP400S ของ Hielscher ถูกนํามาใช้ในการผลิตนาโนเซลลูโลส

เครื่องอัลตราโซนิกในห้องปฏิบัติการของ Hielscher ยูพี 400 เอส (400 วัตต์, 24 กิโลเฮิรตซ์)

สอบถามข้อมูลเพิ่มเติม

โปรดใช้แบบฟอร์มด้านล่างเพื่อขอข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับเครื่องโซนิคเตอร์สําหรับการแปรรูปนาโนเซลลูโลสรายละเอียดการใช้งานข้อมูลทางเทคนิคและราคา เรายินดีที่จะหารือเกี่ยวกับกระบวนการนาโนเซลลูโลสของคุณกับคุณและเสนอเครื่องสะท้อนเสียงที่ตอบสนองความต้องการของคุณ!












ตารางด้านล่างให้ข้อบ่งชี้ถึงความสามารถในการประมวลผลโดยประมาณของเครื่องอัลตราโซนิกของเรา:

ปริมาณแบทช์ อัตราการไหล อุปกรณ์ที่แนะนํา
0.5 ถึง 1.5 มล. ไม่ ไวอัลทวีตเตอร์
1 ถึง 500 มล. 10 ถึง 200 มล.? นาที UP100H
10 ถึง 2000 มล. 20 ถึง 400 มล.? นาที UP200 ฮิต, UP400ST
0.1 ถึง 20L 0.2 ถึง 4L? นาที UIP2000hdt
10 ถึง 100L 2 ถึง 10L? นาที UIP4000hdT
15 ถึง 150L 3 ถึง 15 ลิตร? นาที UIP6000hdT
ไม่ 10 ถึง 100L? นาที UIP16000
ไม่ ขนาด ใหญ่ คลัสเตอร์ของ UIP16000


นาโนเซลลูโลสคืออะไร?

นาโนเซลลูโลสประกอบด้วยเส้นใยนาโนเซลลูโลส (CNF) ประเภทต่างๆ ซึ่งสามารถแยกแยะได้ในไมโครไฟบิลเลตเซลลูโลส (MFC) นาโนคริสตัลไลน์เซลลูโลส (NCC) และนาโนเซลลูโลสจากแบคทีเรีย หลังหมายถึงเซลลูโลสโครงสร้างนาโนที่ผลิตโดยแบคทีเรีย
นาโนเซลลูโลสมีคุณสมบัติที่โดดเด่น เช่น ความแข็งแรงและความแข็งที่ไม่ธรรมดา ความเป็นผลึกสูง thixotropy ตลอดจนกลุ่มไฮดรอกซิลที่มีความเข้มข้นสูงบนพื้นผิว ลักษณะประสิทธิภาพสูงหลายประการของนาโนเซลลูโลสเกิดจากอัตราส่วนพื้นผิว/มวลที่สูง
นาโนเซลลูโลสถูกนํามาใช้กันอย่างแพร่หลายในยาและยาอิเล็กทรอนิกส์เมมเบรนวัสดุที่มีรูพรุนกระดาษและอาหารเนื่องจากความพร้อมใช้งานความเข้ากันได้ทางชีวภาพความสามารถในการย่อยสลายทางชีวภาพและความยั่งยืน เนื่องจากคุณสมบัติที่มีประสิทธิภาพสูงนาโนเซลลูโลสจึงเป็นวัสดุที่น่าสนใจสําหรับการเสริมพลาสติกการปรับปรุงคุณสมบัติทางกลของเช่นเรซินเทอร์โมเซตติงเมทริกซ์จากแป้งโปรตีนถั่วเหลืองน้ํายางหรือโพลี (แลคไทด์) สําหรับการใช้งานคอมโพสิตนาโนเซลลูโลสใช้สําหรับการเคลือบและฟิล์มสีโฟมบรรจุภัณฑ์ นอกจากนี้ นาโนเซลลูโลสยังเป็นส่วนประกอบที่มีแนวโน้มในการผลิตแอโรเจลและโฟม ไม่ว่าจะในสูตรที่เป็นเนื้อเดียวกันหรือในคอมโพสิต
การแยก:
นาโนคริสตัลไลน์เซลลูโลส (NCC)
เซลลูโลสนาโนไฟเบอร์ (CNF)
ไมโครไฟบริลเลตเซลลูโลส (MFC)
หนวดนาโนเซลลูโลส (NCW)
เซลลูโลสนาโนคริสตัล (CNC)

วรรณกรรม? อ้างอิง

เรายินดีที่จะพูดคุยเกี่ยวกับกระบวนการของคุณ

Let's get in contact.