Hielscher faka'ata tekinolosia

InnoREX – PLA fakalelei'i Ultrasonically Extrusion

Ko ha tupenu aliphatic thermoplastic, 'a ia ko e synthesized mei he monomers 'o e 'esiti mo e lactide 'o e lactid 'a e 'esiti Polylactid pe polylactide (PLA). Lactide ko ha diester cyclic, 'a ia ko e ha'u mei he mahoa'a 'o e taimi 'o e fu'u 'akau (e.g. ko e mahoa'a koane, sugarcane) pea 'oku faka'aonga'i ia ko ha makatu'unga 'i he fu'u 'akau ne fetongi pelesitiki. Koe'uhi, PLA synthesis fe'unga mo haohaoa ki he kehekehe 'o e lesoni fakakemi lanu mata. Na'e ma'u 'e PLA 'a e tupu vave 'a e lahi ko ia ko ha fetongi fakatefito he piokalafi, teungak o ke pelesitiki makatu'unga 'a e petro-kemikale anga-maheni.
Ngaahi mo'oni'i me'a 'i PLA: PLA (C3H4'OIAUE2) n kuo ha density 'o e kilo 'e he 1210-1430/m3, ko e insoluble 'i he vai, 'a ia 'oku faingata'a ange PTFE mo e melts 'i he mafana 'o e 'ea 'i he vaha'a 'o e 150degC mo e 220degC.
Ko e tupulaki vave 'a e ngaahi fie ma'u ki he biobased polymers. Fakatatau ki he lolotonga Siteiti 'o e fakatata 'o e, 'oku fie ma'u 'a e catalysts 'oku 'i ai 'a e ukamea ke fakalelei'i ai e vave 'o e polymerisation 'o e lactones, 'a ia 'oku fakafepaki ha fakatu'utamaki ki he mo'ui lelei mo e 'atakai. 'E fakatupulaki 'e he InnoREX ha fo'i fakakaukau pA 'atomi tohi talanoa 'o faka'aonga'i 'a e ngaahi ivi kehe ma'a e polymerisation ta'etuku, tonu 'aupito, fakatau'ataina'i e ukamea 'o e PLA.

'Oku fa'ufa'u 'e he InnoREX ha fo'i fakakaukau pA 'atomi tohi talanoa ma'a e polymerisation ta'etuku, tonu 'aupito, fakatau'ataina'i e ukamea 'o e PLA.

InnoREX – Founga 'o e mohu founga Polymerization

'Oku fie ma'u 'e he founga lolotonga 'i hono ngaohi 'o e PLA catalysts 'oku 'i ai 'a e ukamea ke fakalelei'i ai e vave 'o e polymerization 'o e lactones, 'a ia 'oku fakatu'utamaki ki he mo'ui lelei mo e 'atakai. Fekau'aki mo e natula faingata'a 'o faka'aonga'i 'a e founga pea mo e tupulaki hono fiema'ua 'o e polymers 'o e biobased, 'oku fakatefito ai 'a e ngaue ki he InnoREX ki hono fakatupulaki 'o ha founga 'o e polymerization, 'a ia 'oku fetongi ai 'a e ngaahi ukamea anga-maheni 'oku 'i ai 'a e catalysts 'aki ha koa fufulu tupu'anga mo e tokoni'i 'e he ngaahi ma'u'anga tokoni kehe 'a e ivi 'o ha malohi ma'olunga, microwave mo 'eni.
Kuo fakaha catalysts ai ke mapule'i lelei ange 'a e polymerization 'o e lactide, ka kuo pau ke kei fakalelei'i pe 'a 'enau 'ekitiviti ke feau 'a e ngaahi tu'unga mo'ui 'o e ngaue. Te ke a'usia 'eni 'e he talateu 'o e ngaahi ivi kehe 'o ultrasonics, maikoloueivi mo leisa mama talu mei nau fakatupulaki 'a e tupu'anga 'o e 'ekitivitii pea tau lava ai 'o mapule'i tofu pe mo e tali 'a e 'e fakafiefia si'isi'i pe 'o e ngaahi konga 'o e fefiofi 'o e me'a na'e fai 'e ta'e 'i ai ha taimi 'o e tali.
Ko e ngaue fakataha ko ia ha polokalama pA 'atomi tohi talanoa, 'a ia na'e ai 'oku fakafe'iloaki 'a e ngaahi ma'u'anga tokoni 'a e ngaahi ivi kehe ki he founga, mo e ha founga koa fufulu ia ke ma'u ha tau'ataina e ukamea PLA 'i ha founga 'o e reactive extrusion. (vakai, pic 1)
Ko ia, 'oku faka'aonga'i 'e he ko e ngaue 'o e InnoREX he taimi 'o e vave 'a e tali 'o e maikoloueivi, ha mo leisa mama ke a'usia ai ha mapule'i tofu pe ia mo lelei hokohoko polymerization ma'olunga molecular mamafa PLA 'i ha ongo mahanga ko fo'i sikalu extruder. 'Ikai ngata ai, te ke a'usia 'a e ivi mahu'inga 'e he fakataha'i polymerization, fakautuutu ai mo o'i 'i he sitepu hono ngaohi 'e taha.

'Oku faka'aonga'i 'a e ha 'i he ivi lahi taha ke fakalelei'i 'aki e tafe ai reactive 'a e PLA. (Lomi'i ke fakalahi!)

Fakatata 1: Ko ha founga fo'ou ke fakalakalaka 'a e polymerization 'o e PLA (ma'u'anga InnoREX)

Ultrasonication ki he polymerization fakalelei'i 'o e PLA

UIP2000hd – faka'aonga'i 'i he R e processor ultrasonic 'a e 2kW&T e funga siteisi 'o e InnoREX

Ko e malohi ma'olunga Ultrasonics

'Oku fakataha'i 'a e ngaahi ma'u'anga ivi kehe 'e tolu – irradiation ha, microwave mo leisa – ke poupou'i 'a e polymerization hono fakaava 'o e ngaahi mama ke fakapapau'i 'a e polymerization 'a e mafatukituki 'o e molecular ma'olunga. Lolotonga e taimi fakangatangata 'o e nofo 'i he loki mohe 'i he pa 'a e 'atomi, na'e fakafe'iloaki ai 'e he ngaahi ma'u'anga tokoni 'a e ivi lahi taha 'a e fie ma'u 'o e tali faka'uli 'a e ola ki ha tafe he to'oto'o (vakai, pic. 2) 'i he tu'unga tauvalovalo'i lahi. Ai, catalysts 'oku 'i ai 'a e ukamea hange ko e nge'esi (II) 2-ethylhexanoate, 'a ia 'oku 'i he ngaahi founga 'o e anga-maheni 'o e extrusion 'oku fie ma'u ke hiki hake 'a e peseti 'o e polymerization 'o e lactones ki ha tu'unga lelei 'o e lelei, 'e lava ke ke faka'ehi'ehi mei ai.
Ki he polokalama pailate 'o e fu'u 'akau 'a e InnoREX, e processor ultrasonic malohi ma'olunga UIP1000hd, 'a ia ko e malava ia ke tokonaki 'a e 1kW e ha malohi, kuo kuo fakakau. Ha malohi ma'olunga 'oku 'iloa koe'uhi ko hono ngaahi ola lelei 'i he ngaahi to'onga kemikale, 'a ia ko e ngaahi fotunga 'o e sonochemistry. 'I he taimi 'oku fakafe'iloaki 'a e ngaahi peau ultrasonic malohi ma'olunga ki ha fakafehokotaki'anga huhu'a, fa'u 'a e ngaahi peau high-pressure (lahi) mo e low-pressure (rarefaction) 'a e siakale hono ola ko ha cavitation. 'Oku fakamatala'i 'e Cavitation 'a e "ko hono fa'u, tupu mo e implosive 'o e bubbles 'i ha vai. 'Oku fakatupu 'e he Cavitational e holoa ha 'ea fakamafana fakalotofonua lahi (~ 5000K), teke malohi (~ 1000 ATM), pea mo ha fu'u misini fakamafana lalahi mo mokomoko 'o lahi (>109 K/Sec) "ko ha me'a 'eni 'oku lolotonga mahua e 'u vakapuna seti 'o ~ 400 km/h. (K.S. Suhekeheke 1998)
'Oange 'a e ivi 'o e kinetic 'a e e malohi cavitational ultrasonically 'asti, fakamovetevetea atu 'a e ngaahi momo'i me'a pea fa'u 'a e radicals hono poupou'i 'o e me'a na'e fai 'e polymerization kemikale.
Ko e lahi 'o e ngaahi ola lelei 'o e sonication lolotonga ha founga tali 'o e polymerization:

  • Na'e fakatupu 'e kamata 'o polymerization koe'uhi ko e sonochemically 'a e radicals (polymerization kinetics)
  • vave ange 'o e vave 'o e polymerization
  • poly ma'a e kakai si'isi'i-dispersities, ka ko ha mafatukituki ma'olunga ange 'o e molecular 'o e polymers
  • homogeneous ange 'a e tali pea mei heni ha tufaki'anga naunau ma'ulalo ange 'o e loloa 'o e seini
E fakatata ko e fakahaa'i e founga fokotu'utu'u 'o fakataha'i ha ('a e HIelscher UIP2000hd), microwave mo 'eni ke poupou'i e ha polymerization hono fakaava 'o e ngaahi mama 'i lalo 'i he 'ikai ke 'i ai 'a e 'oku 'i ai 'a e ukamea catalysts

Fakatata 2: Ha fokotu'utu'u ki he founga mo e ha, microwave mo leisa ke a'usia ha fo'i mama 'oku fakaava 'a e faka'ehi'ehi mei hono faka'aonga'i 'o e ukamea 'a e 'oku 'i ai 'a e polymerization catalysts (ma'u'anga: InnoREX)

Ngaahi fakamo'oni fakafolofola/ngaahi tohi

  • K.S. 'a e Suslick (1998): Kirk-Othmer Encyclopedia 'o e kemikale 'o e tekinolosia; 4th ed. J. Wiley & Foha: 'i Niu 'Ioke, 1998, vol. 26, 517-541.

Fetu'utaki mai / kole ke ma'u ha fakamatala lahi ange

Talanoa mai kiate kimautolu fekau'aki mo ho'o ngaahi fie ma'u 'o e ngaue'anga. Te mau fokotu'u 'a e ngaahi fakangatangata fe'unga taha hono fokotu'u mo e ngaue ki ho'o ngaue.





Kataki 'o fakatokanga'i ange 'etau Tu'utu'uni totonu fakatautaha.


'Oku faka'aonga'i 'a e pwer ma'olunga ha mei Hielscher ko e ma'u'anga ivi kehe 'i he ngaue 'o e InnoREX ki he polymerization fakatau'ataina'i e ukamea 'o e PLA

Lomi'i 'i heni ke ke vakai ki he Pousita InnoREX!