纳米纤维素在线式高剪切分散机

纳米纤维素在线式高剪切分散机性能特点

纤维素是由基元单元纤维通过自身氢键、木质素等逐级粘结形成的，而所述基元单元纤维是由几十个纤维素分子聚集，形成的一根直径约5nm，长度为微米级，且结晶区和非结晶区交替排列的细小纤维丝。本发明通过将纤维素原料与酸酐的熔融态混合，酸酐进入到基元单元纤维之间，接枝到基元单元纤维的表面，削弱基元单元纤维间的结合作用，之后配合机械力，机械剥离出基元单元纤维，得到纳米纤维素纤维。酸酐能够进入至基元单元纤维之间，而不会像浓酸溶液，进入基元单元纤维的内部破坏非晶区，也不会像稀酸溶液酸度过低导致其对纤维素接枝率降低，无法获得纳米纤维素。

现有技术中纳米纤维素的制备采用：首先用酸、碱或有机溶剂对纤维素原料进行预处理，然后加入改性剂对纤维素进行改性，后对纤维素进行机械处理得到改性的纳米纤维素。预处理过程中使用大量的无机酸、碱或有机溶剂，污染环境，且操作步骤复杂，耗时长。

纳米纤维素为至少有一维处于纳米尺度(1～100nm)，并且可以在水中分散形成稳定悬浮液的纤维素晶体，由于制备方法的不同，可能得到性能不同的纳米纤维素。纳米纤维素既具有天然纤维素的基本结构和性能，如可持续再生性、生物降解性等，同时也具有纳米粒子的一些特性，如大的化学反应活性、高聚合度、高结晶度、高纯度和高透明性等，使其具有广泛的应用。但也存在不足：①纳米纤维素表面众多的羟基决定了它不能很好地溶解在弱极性溶剂和聚合物介质中；②纳米纤维素具有较大的比表面积，较高的热力学势能，晶体间极易团聚等，因此需要对纳米纤维素进行改性，来进一步拓宽其应用领域。

一种纳米纤维素的制备方法，所述制备方法包括：

(1)向酸酐类化合物的熔融液中加入纤维素原料，升温至熔点以上，进行预处理反应，反应完毕后过滤，得到预处理的纤维素原料；

(2)将预处理的纤维素原料分散质水中，得到分散液；

(3)将分散液用依肯设备机械粉碎，得到纳米纤维素分散液。

上海依肯管线式超高剪切乳化机

管线式超高剪切分散机就是高效、快速、均匀地将一个相或多个相(液体、固体、气体)进入到另一互不相溶的连续相(通常液体)的过程的设备的设备。而在通常情 况下各个相是互不相溶的。当外部能量输入时，两种物料重组成为均一相。由于转子高速旋转所产生的高切线速度和高频机械效应带来的强劲动能，使物料在定、转子狭窄的间隙中受到强烈的机械及液力剪切、离心挤压、液层摩擦、撞击撕裂和湍流等综合作用，形成悬浮液（固/液），乳液（液体/液体）和泡沫（气体/液体）。从而使不相溶的固相、液相、气相在相应成熟工艺和适量添加剂的共同作用下，瞬间均匀精细的分散乳化，经过高频的循环往复，终得到稳定的高品质产品。

管线式超高剪切分散机由1-3个工作腔组成，在马达的高速驱动下，物料在转子与定子之间的狭窄间隙中高速运动，形成紊流，物料受到更强液力剪切、离心挤压、高速切割、撞击和研磨等综合作用，从而达到分散、乳化、破碎的效果。被加工物料本身和物理性质和工作腔的数量以及控制物料在工作腔中停留的时间决定了粒径分布范围及均化、细化的效果和产量的大小。高的转速和剪切率对于获得超细微悬浮液是重要的。根据一些行业特殊要求，依肯公司在ER2000系列的基础上又开发出ERS2000超高速剪切分散乳化机。其剪切速率可以超过10.000 rpm，转子的速度可以达到40m/s。在该速度范围内，由剪切力所造成的湍流结合专门研制的电机可以使粒径范围小到纳米级。剪切力更强，乳液的粒经分布更窄。由于能量密度*,无需其他辅助分散设备。

纳米纤维素在线式高剪切分散机技术参数

设备等级：化工级、卫生I级、卫生II级、无菌级

电机形式：普通马达、变频调速马达、防爆马达、变频防爆马达、气动马达

电源选择： 380V/50HZ、220V/60HZ、440V/50HZ

电机选配件： PTC 热保护、降噪型

均质机材质：SUS304 、SUS316L 、SUS316Ti

均质机选配：储液罐、排污阀、变频器、电控箱、移动小车

均质机表面处理：抛光、耐磨处理

进出口联结形式：法兰、螺口、夹箍

均质机选配容器：本设备适合于各种不同大小的容器.

1 表中上限处理量是指介质为“水”的测定数据。

2 处理量取决于物料的粘度，稠度和终产品的要求。

3 如高温，高压，易燃易爆，腐蚀性等工况，必须提供准确的参数，以便选型和定制。

4 本表的数据因技术改动，定制而不符，正确的参数以提供的实物为准。