science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Aanpassing van bestaande nitrillatex met magnetiet nanodeeltje

Nanomag drijfmest proeffabriek. Krediet:NANOCAT

De onderhavige uitvinding verschaft een werkwijze voor het produceren van zwarte ijzeroxide-nanodeeltjessuspensie met een magnetietstructuur en homogeen dispergeren. Het kan worden gebruikt zoals gevormd of gemengd met een ander medium.

NBR-handschoenen (nitril-butadieenrubber) worden veelvuldig gebruikt in de voedings- en farmaceutische industrie bij het hanteren van producten. Echter, een slechte elasticiteit van NBR kan ertoe leiden dat tijdens het fabricageproces kleine stukjes van de handschoen worden afgescheurd en met de producten worden vermengd. "Handschoenbesmetting" is een maar al te bekende uitdrukking. Ongeacht de grootte, elk type materiaal (bijv. rubber) verontreiniging die wordt aangetroffen in afgewerkte voedselproducten kan een public relations-nachtmerrie worden voor zowel het merk als de voedselfabrikant. Een klein stukje vervuiling van de handschoen kan resulteren in een terugtrekking van de hele productierun en mogelijke rechtszaken. Vervuilingsongevallen vereisen niet alleen stilstand van de productielijn en veroorzaken enorme kosten, maar ook een enorme hoeveelheid tijd en geld kosten om het vertrouwen van de consument terug te winnen en het verbrijzelde merkimago weer op te bouwen. Dus, effectieve maatregelen om de besmetting van voedselproducten te voorkomen, is een grote zorg voor voedselproducenten.

Het vinden van een oplossing voor problemen met handschoenvervuiling is al lange tijd een uitdaging, aangezien gewone handschoenen niet kunnen worden gedetecteerd door metaaldetectoren. Een van de oplossingen voor het genoemde probleem is het gebruik van magnetisch detecteerbare handschoenen die gemaakt kunnen worden van verschillende magnetische minerale materialen zoals ijzeroxide, of metalen zoals staal, leiding, zilver en chroom. De meeste van deze handschoenen worden gemaakt door een deel van magnetisch materiaal op te nemen. De grootte en concentratie van magnetisch materiaal is bedoeld om een ​​homogene verspreiding van het materiaal door de handschoen mogelijk te maken om ervoor te zorgen dat alle delen van de handschoen detecteerbaar zijn door een detector. Dus, er is behoefte aan verbeterde magnetische handschoenen die een grotere detectiegevoeligheid hebben en toch door een eindgebruiker kunnen worden gedragen.

SEM-beeld van ijzeroxide. Krediet:NANOCAT

Nanodeeltjes van ijzeroxide hebben unieke eigenschappen in vergelijking met vergelijkbare materialen op grotere schaal. Onder ijzeroxide fasen, zoals magnetiet (Fe 3 0 4 ), maghemiet (Y-Fe 2 0 3 ) en hematiet (a-Fe 2 0 3 ), magnetiet wordt vaak gebruikt vanwege de hoge verzadigingsmagnetisatiewaarde. Daarom, ijzeroxide magnetische nanodeeltjes hebben aanzienlijke belangstelling gekregen voor biomedische toepassingen, minerale scheiding, magneto-optische materialen en microgolffilters. Echter, ijzeroxide nanodeeltjes hebben extreem hoge hechtingseigenschappen, wat resulteert in de neiging van ijzeroxide nanodeeltjes om samen te aggregeren. Dit komt omdat ijzeroxide nanodeeltjes een sterke magnetische dipool-dipool interactie tussen deeltjes hebben in combinatie met een grote oppervlakte-energie. Dit probleem beperkt het gebruik van ijzeroxide nanodeeltjes. Dus, voor industriële toepassingen, het is heel belangrijk om technieken te ontwikkelen om de dispersie- of agglomeratieverschijnselen van de ijzeroxidenanodeeltjes die in functionele materialen en producten worden toegepast, te beheersen.

Onderzoekers van de Universiteit van Malaya kwamen met deze uitvinding die betrekking heeft op een methode voor het produceren van een ijzeroxide nanodeeltje dat kan worden gevormd als een stabiele slurry. Een magnetisch detecteerbare handschoen die bestaat uit ten minste één laag van het polymere materiaal dat gecoate ijzeroxide-nanodeeltjes bevat. De nieuwe vorm van gecoat ijzeroxide nanodeeltje heeft betere magnetische eigenschappen en blijft gedurende een langere periode homogeen gedispergeerd in een vloeistof. Nanodeeltjes en/of de slurry hebben een kleine deeltjesgrootte en uitstekende dispersie-eigenschappen in een polymeermatrix wanneer een coatinglaag wordt gevormd op de genoemde ijzeroxide-nanodeeltjes. De nanoMAG-slurry wordt gemeten met behulp van een vibrerende monstermagnetometer (VSM) voor zijn magnetisatiesterkte. Scanning Electron Microscopy (SEM) wordt gebruikt om de beoogde nanodeeltjesgrootte van de nanoMAG te meten.

Het is te hopen dat de productie van nanomag-slurry in de nabije toekomst verdere commercialiseringsmogelijkheden zal bieden.