• 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).

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

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.

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.

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: