Công nghệ siêu âm Hielscher

Siêu âm hemp Fiber processing

  • Siêu âm retting vật liệu xơ như gai dầu và sợi lanh cho phép sửa đổi sợi nhanh và hiệu quả.
  • Ultrasonically xử lý các sợi Bast được fibrillated và hiển thị một bề mặt cụ thể cao hơn đáng kể, tăng độ bền kéo và tính linh hoạt.
  • Xử lý sợi siêu âm là một công nghệ xử lý nhanh chóng và dễ sử dụng cho sản xuất công nghiệp.

Siêu âm Retting

Siêu âm retting là một nhanh, hiệu quả và màu xanh lá cây thay thế cho truyền thống ướt-hoặc sương-retting. Cavitation âm thanh, được tạo ra bởi cường độ cao, siêu âm tần số thấp, phá vỡ các cấu trúc tế bào của vật liệu sinh học như không gỗ, sợi thực vật bao gồm các sợi Bast như lanh, gai dầu, cây tầm ma, rơm lúa mì, rơm gạo, đay, cũng như sợi có nguồn gốc từ lá (ví dụ như sisal, cây gai, abacá) và sợi có nguồn gốc từ trái cây như xơ dừa từ vỏ dừa.
Siêu âm disentangling biến microxơ (xấp xỉ 3-5 μm) vào sợi Nano (≥ 100nm). Hơn nữa, xử lý siêu âm gây ra sự xuống cấp của xyloglucan tinh khiết và xylan trong giải pháp, chứng minh khả năng siêu có thể làm suy giảm hemicellulose.
Mặc dù retting siêu âm chủ yếu được sử dụng trong một dung dịch nước, nó có thể – tùy thuộc vào nguyên liệu thô và kết quả nhắm mục tiêu – để kết hợp quá trình siêu âm với một điều trị kiềm. Giải pháp của NaOH, H2các2 và H2VÌ THẾ4 có thể được sử dụng để alkalization để lấy các sợi Nano cellulose trong một thời gian xử lý ngắn. Bằng cách điều trị bằng siêu âm, có thể dễ dàng thực Các sợi ultrasonically sản xuất cho thấy một hình thái cụ thể trong đó các sợi Nano (≥ 100nm) được phân phối trên toàn bộ bề mặt của các sợi nhỏ (3-5 μm).

Xử lý siêu âm các sợi gai dầu, lanh và xơ dừa.

Quét phân tích kính hiển vi điện tử trên các sợi lanh, gai dầu và xơ dừa có hoặc không có chế biến siêu âm.
Nguồn: Renouard et al. 2014

Bộ xử lý siêu âm mạnh mẽ UIP4000hdT 4kW để chiết xuất

UIP4000hdT (4kW) bộ xử lý siêu âm công nghiệp để xử lý sợi

Yêu cầu thông tin




Lưu ý của chúng tôi Chính sách bảo mật.


Xử lý sợi gai dầu siêu âm

Với thị trường đang phát triển cho hạt giống cây gai dầu và Phyto-cannabinoids đến một sản xuất ngày càng tăng của cây gai dầu rơm. Là một sản phẩm phụ, rơm gai dầu và sợi của nó chủ yếu được sử dụng để sản xuất giấy hoặc hàng dệt địa lý, tăng cường trong vật liệu composite cũng như vật liệu xây dựng.
Khô và cắt rơm Bast có thể được sử dụng làm nguyên liệu để điều trị bằng siêu âm, Tuy nhiên đối với sản lượng quá trình siêu âm vượt trội việc sử dụng (một phần) các Shives được làm lại. Các vật liệu Bast được ướt trong nước (dung dịch lỏng) để có được một bùn có thể bí ngô, có khả dụng vượt qua dòng chảy siêu âm qua tế bào. Quá trình sonication chỉ mất một khoảng thời gian ngắn (xấp xỉ 30-60 giây). Nghiên cứu khoa học đã chỉ ra rằng ultrasonication cải thiện việc khai thác hemicellulose và lignin từ vật liệu lignoxenlullosic. Ngoài ra, sonication làm giảm cellulose và Pectin. Xử lý siêu âm của gai dầu và lanh cũng cải thiện tính linh hoạt và độ bền kéo của các sợi, đó là đặc điểm có giá trị cho sản xuất dệt và composite.

Ưu điểm của xử lý sợi siêu âm

  • giảm lignin nội dung
  • sợi micro-và Nano-fibrillated
  • tăng tính linh hoạt chất xơ
  • độ bền kéo cao hơn
  • quá trình nhanh chóng
  • Dễ dàng hoạt động
Siêu âm-kiềm điều trị sợi gai dầu

Siêu âm-kiềm điều trị sợi gai dầu (Ferreira et al. 2019)

Ultrasonically sửa đổi gai dầu sợi

Ultrasonically fibrillated sợi Bast (ví dụ, gai dầu, lanh) đặc biệt thích hợp như là một tăng cường cho các loại nhựa polymer, nhiệt dẻo, và nhựa composite.
Hemp Bast sợi là một nguồn có giá trị mà từ đó nanocrystals cellulose (CNCs) có thể được chiết xuất. Nanocrystals cellulose được đặc trưng bởi diện tích bề mặt cao của chúng và độ cứng và độ bền kéo phi thường của chúng. CNC’ độ bền kéo vượt trội sức mạnh của thủy tinh hoặc nhôm. Nanocrystals cellulose là một khá rẻ và do đó là một phụ gia Nano cạnh tranh, khi nói đến giá cả, sẵn có, độc tính cũng như tính bền vững.
Sonication là một kỹ thuật dễ sử dụng, nhanh và xanh, cho phép sản xuất nanocrystals cellulose chất lượng cao.

Ultrasonically chế biến đay sợi.

Sosiati et al. 2014 cho thấy những tác động hưởng lợi của sonication trên xử lý sợi.

Ultrasonicators hiệu suất cao cho chế biến sợi

Hielscher Ultrasonics sản xuất thiết bị siêu âm hiệu suất cao cho các ứng dụng nặng. Hệ thống siêu âm của chúng tôi có thể sử dụng cho xử lý nội tuyến hàng loạt hoặc liên tục. Tất cả các bộ xử lý siêu âm công nghiệp Hielscher có thể cung cấp biên độ rất cao. Khuếch đại lên đến 200 μm có thể dễ dàng chạy trong 24/7 hoạt động. Đối với biên độ cao hơn thậm chí, tùy chỉnh siêu âm sonotrodes có sẵn. Tuy nhiên, khả năng khuếch đại rất cao một mình là không đủ để chạy một quá trình sợi siêu âm thành công, chẳng hạn như retting hoặc rung. Tùy thuộc vào nguyên liệu thô và kết quả nhắm mục tiêu, các thông số quy trình – cụ thể là, biên độ, áp suất, Temperature, và thời gian – phải được kiểm soát chính xác và có thể điều chỉnh.
Bộ xử lý siêu âm kỹ thuật số của Hielscher ghi lại tự động tất cả các dữ liệu quá trình trên một thẻ SD tích hợp, để kết quả quá trình có thể sanh sản. Biên độ và cường độ xử lý có thể được điều chỉnh chính xác và kiểm soát từ rất nhẹ đến điều kiện sonication cường độ cao. Điều này cho bạn cơ hội để xử lý các vật liệu khác nhau để sản lượng tối ưu.
Sự mạnh mẽ của thiết bị siêu âm của Hielscher cho phép hoạt động 24/7 trong môi trường đòi hỏi khắt khe và đòi hỏi cao.
Bảng dưới đây cho bạn một dấu hiệu về khả năng xử lý gần đúng của máy siêu âm:

batch Khối lượng Tốc độ dòng Thiết bị khuyến nghị
1 đến 500ml 10 đến 200mL / phút UP100H
10 đến 2000mL 20 đến 400mL / phút UP200Ht, UP400St
0.1 đến 20L 00,2 đến 4L / phút UIP2000hdT
10 đến 100L 2 đến 10L / phút UIP4000hdT
N.A. 10 đến 100L / phút UIP16000
N.A. lớn hơn Cụm UIP16000

Liên hệ chúng tôi! / Hỏi chúng tôi!

Yêu cầu thêm thông tin

Vui lòng sử dụng mẫu dưới đây, nếu bạn muốn yêu cầu thêm thông tin về đồng nhất bằng siêu âm. Chúng tôi sẽ vui lòng cung cấp cho bạn một hệ thống siêu âm đáp ứng yêu cầu của bạn.










Hielscher Ultrasonics sản xuất ultrasonicators hiệu suất cao cho các ứng dụng sonochemical.

Bộ vi xử lý siêu âm công suất cao từ phòng thí nghiệm đến thí điểm và quy mô công nghiệp.

Văn học / Tài liệu tham khảo

  • Diana P. Ferreira, Juliana Cruz, Raul Fangueiro (2019): chương 1 – Sửa đổi bề mặt của các sợi tự nhiên trong composite polymer. Green Composites cho các ứng dụng ô tô. Woodhead Publishing Series trong Composites khoa học và kỹ thuật 2019, trang 3-41.
  • Sullivan Renouard, Christophe Hano, Joël Doussot, Jean-Philippe Blondeau, Eric Lainé (2014): đặc tính của tác động siêu âm trên xơ dừa, lanh và sợi gai dầu. Thư vật liệu 129, 2014. 137 – 141.
  • H. Sosiati, M. Muhaimin, P. Abdilah, D. A. Wijayanti, Harsojo, K. Triyana (2014): ảnh hưởng của các liệu pháp hóa học trên
    đặc điểm của cellulose tự nhiên. Kỷ yếu hội nghị AIP 1617, 105 (2014).
  • M. Zimniewska, R. Kozłowski, J. Batog (2008): Nanolignin đổi vải lanh như là một sản phẩm đa chức năng. Tinh thể phân tử và tinh thể lỏng Vol. 484, Issue 1, 2008.


Sự kiện đáng biết

sợi gai dầu

Hemp là một cây trồng đa năng được sử dụng cho các hạt gai dầu và sau đó là hạt giống, terpenoid và cannabinoids (tức là CBD, CBG, vv) và rơm gai dầu, có thể được xử lý để chất xơ có giá trị. Liên quan đến chất lượng sợi gai dầu, có phân biệt giữa cái gọi là sợi kéo, mà không được liên kết, bó sợi ngắn và cái gọi là sợi dây chuyền, đó là dài (thẳng đứng liên kết) sợi.
Các bundels sợi ngắn cũng được gọi là sợi kỹ thuật và chủ yếu được sử dụng trong ngành công nghiệp ô tô, để sản xuất giấy và cho sinh học dựa trên composite. Sợi gai dầu dài được sử dụng cho các ứng dụng dệt và giá trị cao như vật liệu composite hiệu suất cao và vật liệu tổng hợp sinh học.
Sản xuất sợi gai dầu:
Sợi gai dầu (cây gai dầu được trồng để sản xuất sợi) là lý tưởng thu hoạch trước khi ra hoa. Điều này cắt xén đầu kết quả trong chất lượng sợi cao hơn vì chất lượng từ chối nếu Hoa được cho phép. Nói chung, sợi gai dầu được thu hoạch 70-90 ngày sau khi gieo hạt. Để thu hoạch các cây gai dầu, các nhà máy được cắt 2-3cm trên đất và sau đó sấy khô trong một vài ngày. Sau khi thu hoạch, cây gai được retted. Retting là một quá trình sử dụng độ ẩm và vi khuẩn để phá vỡ các pectins thực vật, mà trái phiếu hóa học của thân cây gai dầu với nhau. Theo truyền thống, cuống gai dầu sẽ được làm chậm lại nước hoặc sương-retted trước khi các sợi được đúc. Quá trình retting tạo điều kiện cho sự tách ra tiếp theo của Bast từ cái gọi là cây gai dầu Hurd hoặc Shiv (đó là cốt lõi gỗ của thân cây gai dầu). Sau khi retting, cuống cây gai dầu được sấy khô (đến một hàm lượng độ ẩm ít hơn 15% và bailed.
Để lấy sợi gai dầu, có thể được sử dụng cho sản xuất và làm phụ gia, các sợi phải được tách ra trong một quá trình được gọi là “scutching”. Trong quá trình scutching các rơm gai dầu được xử lý bằng máy móc để mỏ xuống cây gai dầu, ví dụ như, bằng cách sử dụng một Hammer-Mill. Trong quá trình cơ học này, cây gai dầu bị đập vào màn hình cho đến khi Hurd, sợi Bast nhỏ hơn, và bụi rơi qua màn hình. Hiện đại máy tốc độ cao trang trí kinematic có khả năng tách gai dầu thành ba dòng suối; Bast sợi, Hurd, và sợi nhỏ màu xanh lá cây.
Hàm lượng cellulose trong gai dầu là khoảng 70-77%. Sợi gai dầu là một thay thế tuyệt vời cho sợi cellulose gỗ

Ưu điểm của sợi gai dầu

  • Hiệu quả
  • độ bền kéo cao và độ cứng
  • lý tưởng cho các sản phẩm không dệt kim có đục lỗ
  • thay thế hiệu quả cho sợi thủy tinh
  • giảm thời gian đúc
  • giảm trọng lượng hoàn thành một phần
  • dễ dàng để xử lý và tái chế
  • có thể được tùy chỉnh để đáp một loạt các thông số kỹ thuật và các hệ thống sản xuất khác nhau
  • chất lượng phù hợp và khả năng cung cấp có thể

Vật liệu sinh học xơ

Khi sợi rơm được chiết xuất từ rơm lanh, các bộ phận Phi sợi của thân cây, không bao gồm các hạt giống, thường được gọi là Shives hoặc hurds. Ví dụ trong hạt giống dầu lanh, Shives bao gồm khoảng 70 – 85% tổng trọng lượng rơm, mà làm cho Shives chính của sản phẩm của xử lý rơm lanh.
Ultrasonically sản xuất, lignin cấu trúc nano được sử dụng để làm cho vải lanh đa chức năng. Bằng cách đệm vải lanh với Nano-lignin, dệt may đa chức năng có thể được tạo ra. Những dệt may đa chức năng cung cấp các thuộc tính bổ sung của hàng rào UV, kháng khuẩn, và chống tĩnh điện.