InnoREX - Ultrasonik PLA Ekstrüzyon Geliştirilmiş

Ultrasonik karıştırma, dispersiyon ve emülsifikasyon polilaktik asitlerin ekstrüzyon artırır (PLA). Ekstrüzyon hatları içine ultrasonication uygulanması üretilen PLA verim ve kalitesini artırır.

Polilakt Sentezi

Polilaktid asitler ya da polilaktid (PLA) Laktik asit ve laktid monomerlerden sentezlenmiş bir termoplastik alifatik polyester vardır. Laktid fermente edilmiş bitkisel nişasta (örneğin, mısır nişastası, şeker kamışı) elde edilir ve plastikler için bitki bazlı yerine kullanılan bir siklik diesteri vardır. Böylece, PLA sentezi yeşil kimyanın aralığına mükemmel uyum sağlar. geleneksel petro-kimya esaslı plastik bir biyo bazlı biyolojik olarak parçalanabilen yerine olarak PLA hızlı bir şekilde yüksek bir ilgi kazanmıştır.
PLA (C: PLA Bilgiler₃'H₄O₂) N 1210-1430 kg / m yoğunluğa sahiptir³PTFE daha sert, suda çözünmez ve 150degC ve 220degC arasındaki sıcaklıklarda erir.

InnoREX – Yenilikçi Polimerizasyon Yöntemi

PLA mevcut üretim süreci sağlığına ve çevreye zararlı olan laktonlar, polimerizasyon oranını arttırmak için metal ihtiva eden katalizörler gerektirir. Katalizör kullanımının olan Nature ve biyobazlı polimerler için artan talebi ile ilgili olarak, InnoREX proje katalizörler içeren geleneksel metal organik bir katalizör ile ikame ve yüksek güç alternatif enerji kaynakları ile yardımcı olan bir polimerizasyon prosesinin geliştirilmesi, odaklanır ultrason, mikrodalga ve lazer.

Organik katalizörleri etkili şekilde laktıt polimerizasyonu kontrol ettiği gösterilmiştir, ancak bunların aktivitesi hala endüstri standartlarını karşılayacak şekilde geliştirilmelidir. Bu alternatif enerjilerin katılmasıyla elde edilecek ultrasonik bilimiBunlar, katalizör etkinliğinin arttırılması ve tepki süresi olmadan reaksiyon karışımının verici sadece küçük parçaların reaksiyonun kesin kontrolünü yana mikrodalga ve lazer ışık.
Bu nedenle proje alternatif enerji kaynakları, bir reaktif ekstrüzyon işleminde bir metal içermeyen PLA elde etmek için organik katalizör ile, ortam içine konmakta, yeni bir reaktör sistemini, bir araya getirir. (PIC bakın. 1)
Bu nedenle, InnoREX proje çift vidalı ekstruder içinde, yüksek molekül ağırlıklı PLA hassas bir şekilde kontrol edilen ve etkili sürekli bir polimerizasyonunu gerçekleştirmek için mikrodalga fırın, ultrason ve lazer ışığının hızlı tepki süresini kullanır. Buna ek olarak, önemli ölçüde enerji tasarrufu, polimerizasyonun birleştiren bileşik ve bir üretim aşamasında şekillendirilmesiyle elde edilecektir.

Yüksek Güç Ultrason

Üç alternatif enerji kaynakları - ultrason, mikrodalga ve lazer ışınlama - yüksek molekül ağırlıklı polimerizasyonu sağlamak için halka açma polimerizasyonu başlatmak üzere birleştirilir. Reaktör odasında sınırlı kalma süresi boyunca, alternatif enerji kaynaklan yüksek hedeflenen düzeyde (bkz resim. 2) bir hat-içi akış hücresi içine gerekli reaksiyon tahrik etkisini tanıtmak. Bu şekilde, bu tür kabul edilebilir bir etkin düzeye laktonların polimerizasyon oranını yükseltmek için gerekli olan geleneksel kalıptan çekme yöntemleri içinde kalay (II) 2-etilheksanoat gibi metal içeren katalizörler, önlenebilir.
InnoREX pilot tesis sistemi için, yüksek güç ultrasonik işlemci UIP1000hdUltrason gücü 1kW sağlamak edebilme yeteneğine sahip olan, entegre edilmiştir. Yüksek güç ultrason iyi Sonochemistry olgudur kimyasal reaksiyonlar üzerindeki olumlu etkileri, tanınır. Yüksek güç ultrasonik dalgalar bir sıvı ortam içine katıldığında, dalgalar yüksek basınç (sıkıştırma) ve alçak basınç (seyrelme) ultrason ile sonuçlanan döngüleri oluşturabilir kavitasyon. Kavitasyon açıklar "oluşumu, büyüme ve bir sıvı kabarcıklar implosive çöküşü. Kavitasyonal çökme yoğun lokal ısıtma (~5000K), yüksek basınç (~1000 atm) ve muazzam ısıtma ve soğutma hızları üretir (>109 K/sn)" ~400 km/s sıvı jetleri ile böyle bir sıvı akışı (K.S. Suslick 1998)
ultrasonik üretilen kavitasyonel kuvvetler, kinetik enerji sağlayan parçacıkları dağıtmak ve kimyasal polimerizasyon reaksiyonun desteklenmesi radikalleri oluşturur.
Bir polimerizasyon reaksiyonu sırasında sonikasyon Genel olumlu etkileri vardır:

• sonochemically oluşturulan radikallerden kaynaklanan polimerizasyon başlatma (polimerizasyon kinetiği)
• polimerizasyon hızının ivme
• dar poli-dispersiteleri ancak polimerlerin yüksek molekül ağırlıklı
• daha homojen bir reaksiyon ve zincir uzunluklarının bu nedenle daha düşük bir dağıtım

Edebiyat referansları

• K.S. Suslick (1998): Kimyasal Teknoloji Kirk-Othmer Encyclopedia; 4. Baskı. J. Wiley & Sons: New York, 1998, cilt. 26 517-541.