Hielscher ультразвукова технологія

Ультразвукове виробництво наноструктурованої целюлози

  • Наноцелюлоза - це високоефективна добавка, яка успішно використовується як модифікатор реології, зміцнюючий агент та добавка у різноманітних високопродуктивних матеріалах та додатках.
  • Наноструктуровані фібрили можуть бути дуже ефективно виділені з будь-якого джерела, що містять целюлозу, за рахунок потужної ультразвукової гомогенізації та фрезерування.
  • За допомогою ультразвукової обробки може бути досягнута більш висока ступінь фібриляції, вищий вихід наноцелюлози та більш тонкі волокна.
  • Ультразвукова технологія перевершує традиційні способи виробництва наноцелюлози завдяки екстремальним кавітаційним силам з високим зсувом.

Ультразвукове виробництво наноцелюлози

Висока ультразвукова потужність сприяє вилученню та ізоляції мікро- та нано-целюлози з різних джерел целюлозних матеріалів, таких як деревина, лігноцелюлозних волокон (целюлозних волокон) та залишків, що містять целюлозу.
Звільнити рослинні волокна від вихідного матеріалу, ультразвукового шліфування і гомогенізація це потужний і надійний спосіб, що дозволяє обробляти дуже великі обсяги. Целюлоза подають у внутрішній сонореактор, де ультразвукові сили високої зсуву порушують клітинну структуру біомаси, завдяки чому фібриллові речовини стають доступними.
На малюнку 1 нижче показано зображення TEM “Ніколи не сушений бавовна” (НДЦ) подають на ензиматичний гідроліз і обробляють ультразвуком з допомогою Гілешчера UP400S на 20 хвилин. [Bittencourt et al. 2008 р.]

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 зображення “Ніколи не сушений бавовна” (НДЦ) подавали на ферментативний гідроліз та обробку ультразвуком з допомогою Hielscher UP400S протягом 20 хвилин. [Bittencourt et al. 2008 р.]

На малюнку 2 нижче показано зображення СЕМ плівки віскози, подані до ферментативного гідролізу, з подальшою обробкою ультразвуком з UP400S. [Bittencourt et al. 2008 р.]

Ультразвукове виробництво нано-целюлозних композитів.

SEM зображення плівки віскози, поданої до ферментативного гідролізу, з подальшою обробкою ультразвуком з UP400S [Bittencourt et al. 2008 р.]

Обробка ультразвукової наноцелюлози також може бути успішно поєднана з технологією обробки окисленого волокна TEMPO. У процесі TEMPO целюлозні нановолокна виробляються системою окислення, використовуючи як каталізатор 2,2,6,6-тетраметилпіперидиніл-1-оксил (ТЕМРО) і бромід натрію (NaBr) і гіпохлорит натрію (NaOCl). Дослідження довели, що ефективність окислення значно покращується при окисленні під час ультразвукового опромінення.

ультразвукова Дисперсія

Наноцелюлозні дисперсії демонструють надзвичайну реологічну поведінку через високу в'язкість при низьких концентраціях наноцелюлози. Це робить наноцелюлозу дуже цікавою добавкою, як реологічний модифікатор, стабілізатор та гелегент для різних застосувань, наприклад, у покритті, папері або харчовій промисловості. Щоб виразити свої унікальні властивості, наноцелюлоза повинна бути
Ультразвукове розсіювання є ідеальним методом одержання тонкошвидкісної однодисперсної наноцелюлози. Оскільки наноцелюлоза високо Знищення розтирання, ультразвук - це переважна технологія формування наноцелюлозних суспензій, оскільки сполучення потужних ультразвуку в рідини створює сильні зсувні сили. (Натисніть тут, щоб дізнатись більше про ультразвукову кавітація в рідинах!)
Після синтезу нанокристалічної целюлози наноцелюлоза часто є ультразвуковим розсіяний у рідке середовище, наприклад, неполярний або полярний розчинник, такий як диметилформамід (ДМФ), для формування кінцевого продукту (наприклад, нанокомпозити, реологічний модифікатор тощо). Оскільки КНФ використовуються як добавки в різноманітних композиціях, надзвичайно важливим є надійне диспергування. Ультразвукове дослідження виробляє стабільні та рівномірно розпорошені фібрили.

Промислова ультразвукова обробка

Hielscher Ultrasonics постачає потужну та надійну ультразвукову технологію від маленьких лабораторні ультразвукові прилади до верхніх систем і повнокомерційних обладнання промислового підприємства. У потоці Хілера через синореактори, які доступні в різних розмірах та геометрії, оптимальний стан ультразвуку досягається, оскільки оптимізовані умови реакції застосовуються у фокусі і однорідні до речовини целюлози.
За допомогою ультразвукових приладів Hielscher, таких як UIP1000hdT, UIP2000hdT або UIP4000hdT, кілька кілограмів наноцелюлози можна легко виготовити на добу. Повні промислові підрозділи, такі як UIP10000 і UIP16000 обробляти дуже великі масові потоки і забезпечити повне комерційне виробництво високих обсягів виробництва. Оскільки всі верстати та промислові ультразвукові пристрої Hielscher можуть бути встановлені як кластери, практично не існує жодної межі можливостей ультразвукового процесу.

3 кроки до успішної ультразвукової обробки: техніко-економічне обґрунтування - оптимізація - масштабування (натисніть, щоб збільшити!)

Ультразвукова обробка: Hielscher спрямовує вас від доцільності та оптимізації до комерційного виробництва!

Ультразвукові переваги:

  • високий ступінь фібриляції
  • висока врожайність наноцелюлози
  • тонкі волокна
  • детонированные волокна
Ультразвукова обробка наноцелюлози сприяє ізоляції, фібриляції, дисперсії та формуванню. (Натисніть, щоб збільшити!)

Ультразвукова обробка

Запит інформації




Зверніть увагу на наші Політика конфіденційності.


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

Ультразвукова лабораторія Хілеша UP400S (400 Вт, 24 КГц)

Література / Довідники

  • Е. Абрахам, Б. Дейп, Л. А. Потхан, М. Якоб, С. Томас, У. Келбар, Р. Ананджівала (2011 р.): Видобуток наноцелюлозних фібрил з лігноцелюлозних волокон: новий підхід. Полімери з вуглеводів 86, 2011. 1468-1475.
  • Е. Біттенкорт, М. де Камарго (2011): Попередні дослідження з виробництва нанофібрилів целюлози з несушених бавовни, використовуючи екологічно чистий ферментативний гідроліз та високоенергетичну аліментацію. 3-й міжнародний Майстерня: Прогрес у чистому виробництві. Сан-Паулу, Бразилія, 18 травня – 20th 2011
  • LS Blachechen, JP de Mesquita, EL de Paula, FV Pereira, DFS Petri (2013): Взаємодія колоїдної стійкості нанокристалів целюлози та їх дисперсність в матриці ацетатбутирату целюлози. Целюлоза 2013 р.
  • A. Dufresne (2012): наноцелюлоза: від природи до високопродуктивних матеріалів. Вальтер де Грюйтер, 2012 рік.
  • М. А. Хаббе; О. О. Рохас; Л. Л. Люсія, М. Сайн (2008): целюлозні нанокомпозити: огляд. BioResources 3/3, 2008. 929-980.
  • П. С. Мишра, А.-С. Менент, Б. Чабо, К. Данео (2012): виробництво наноцелюлози з рідної целюлози – Різні варіанти використання ультразвуку. Біоресурси 7/1, 2012. 422-436.
  • В. К. Тхакур (2014 р.): Нанокомпозити полімерних наноцелюлози: основи та застосування. Вілей & Сини, 2014 рік.
  • http://en.wikipedia.org/wiki/Nanocellulose

Зв'яжіться з нами / Запитуйте додаткову інформацію

Розкажіть нам про ваших вимогах до обробки. Ми будемо рекомендувати найбільш підходящі налаштування та параметри обробки для вашого проекту.





Будь ласка, зверніть увагу на наші Політика конфіденційності.




Про наноцелюлозу

Наноцелюлоза включає в себе різні типи целюлозних нановолокна (КНФ), які можна виділити в мікрофібрилізованій целюлозі (МФК), нанокристалічній целюлозі (НКЦ) та бактеріальній наноцелюлозі. Останнє стосується наноструктурованої целюлози, виробленої бактеріями.
Наноцелюлоза демонструє видатні властивості, такі як незвичайні сила і жорсткість висока кристалічність, тиксотропія, а також висока концентрація гідроксильної групи на її поверхні. Багато високопродуктивних характеристик наноцелюлози обумовлено його висока поверхнева / масова частка.
Nanocelluloses широко використовуються в медицині і фармацевтиці, електроніці, мембран, пористих матеріалів, паперу і харчових продуктів з-за їх доступності, біосумісність, біологічно розщеплюватися і стійкості. Завдяки своїм високим експлуатаційним характеристикам, nanocellulose є цікавим матеріалом для армуючих пластмас, поліпшення механічних властивостей, наприклад, термореактивних смол, на основі крохмалю матриць, соєвий білок, каучуковий латекс, або полі (лактид). Для композитних застосувань наноцелюлоза використовується для покриттів і плівок, фарб, пінопласту, упаковки. Крім того, наноцелюлоза є перспективним компонентом для виготовлення аерогельів та пінопласту, як у гомогенних композиціях, так і в композитах.
Абревіатури:
Нанокристалічна целюлоза (NCC)
Целюлозні нанофірми (CNF)
Мікрофібрилізована целюлоза (MFC)
Наноцелюлозные вузли (NCW)
Нанокристали целюлози (ЧПУ)