Разтваряне: високопроизводителни дисолвери
Ултразвуковите дисолвери са мощни инструменти за смесване, използвани в различни отрасли за диспергиране и хомогенизиране на суспензии от прах и течност с несравнима ефективност. За разлика от традиционните методи за смесване, ултразвуковите дисолвери използват ултразвукови вълни с висок интензитет, за да създадат интензивна кавитация и микротурбулентност в течността. Тези ефекти на кавитацията и турбулентността водят до бързо и равномерно диспергиране на частиците. Ето защо ултразвуковите дисолвери са особено ефективни при разрушаване на агломерати, намаляване на размера на частиците и постигане на равномерно разпределение на твърдите вещества в течната среда. Резултатът е хомогенна, фино диспергирана смес, която отговаря на строгите стандарти за качество на съвременните производствени процеси.
Разтваряне с мощен ултразвук
Дисолверите на Hielscher Ultrasonics използват механичните сили на акустичната кавитация за диспергиране и деагломерация на прахове до получаване на колоидна суспензия. Ултразвуковите дисолвери се използват широко в производството на бои и пигменти, където пигментният прах се диспергира в свързващо вещество. Интензивните ултразвукови вълни разрушават агломератите до еднородни първични частици. Ултразвуковите апарати представляват утвърдена технология за разтваряне, използвана в производството на бои, както и в химическата, пластмасовата и хранителната промишленост.
SonoStation – Ултразвукова система до ключ, състояща се от ултразвукови дисолвери, резервоар, помпа и бъркалка.
- Деагломерация на прахове
- Приготвяне на солни разтвори
- Наситени и преситени разтвори
- Разтваряне на захар в хранителни състави
- Диспергиране на пигменти за бои
- Смесване на реагенти
- Разтваряне на таблетки и капсули (изпитване на освобождаването на лекарственото вещество)
Ултразвуковият дисолвер – оборудване и принцип на работа
Основните компоненти на високопроизводителен ултразвуков апарат за разтваряне са ултразвуков генератор и преобразувател. Генераторът изпраща електрически сигнали към преобразувателя, който ги превръща в механични вибрации. Преобразувателят е оборудван с ултразвукова сонда или сонотрод, който представлява метален прът, обикновено изработен от висококачествена титанова сплав. Ултразвуковите вълни се предават през сонотрода в течността.
Използвайки ултразвук с висок интензитет, ултразвуковият дисолвер създава акустична кавитация в течности и суспензии, която води до интензивно разбъркване и големи сили на срязване. Тези ултразвукови или сономеханични сили улесняват бързото и цялостно смесване дори на най-трудните комбинации от прах и течност. Способността да се постигне разпределение на частиците в микронен и наномащаб, както и равномерно диспергиране, прави ултразвуковите дисолвери незаменими за отраслите, които изискват прецизно и постоянно качество на продуктите.
Многофункционалността на ултразвуковите дисолвери надхвърля обикновеното смесване и диспергиране. Те могат да се използват и за различни допълнителни процеси, включително емулгиране, дезинтеграция, дегазиране и сонохимични реакции. Тази многофункционалност прави ултразвуковите дисолвери ценно оборудване за широк спектър от промишлени приложения – от разработване на фармацевтични състави и производство на козметика до производство на специализирани химикали и усъвършенствани материали.
Как работи ултразвуковият дисолвер?
Ултразвуковите дисолвери използват мощността на ултразвуковите вълни с висок интензитет, които се определят като високочестотни звукови вълни над диапазона на човешкия слух. Когато мощни ултразвукови вълни се предават в течност, те предизвикват интензивна акустична кавитация и микротурбулентност в течната среда, което улеснява бързото и равномерно диспергиране на твърди частици. Ултразвуковите вълни се предават през сонотрода (наричан също ултразвуков накрайник или сонда) като механични вибрации в течната среда. Докато ултразвуковите вълни се разпространяват през течността, те създават редуващи се цикли на високо и ниско налягане. По време на цикъла на ниско налягане в течността се образуват миниатюрни вакуумни мехурчета или кухини. В течение на няколко редуващи се цикъла на високо / ниско налягане кавитационните мехурчета нарастват до етап, на който не могат да поглъщат допълнителна енергия. Когато кавитационните мехурчета достигнат максималния си размер, те имплодират бурно – явление, известно като кавитация. Имплозията на тези кавитационни мехурчета генерира локално изключително интензивна енергия, което води до образуване на микроструи, силно срязване и микротурбулентност, които диспергират и разрушават агломератите и частиците в течността. Течните струи ускоряват частиците в средата, така че те се сблъскват една с друга и се раздробяват на малки парчета.
Ултразвуковата кавитация, предизвикана от ултразвуковите дисолвери, улеснява разрушаването на агломератите, намаляването на размера на частиците и равномерното разпределение на твърдите вещества в течността. Този процес води до фино диспергирана смес с подобрена хомогенност и стабилност, която отговаря на строгите изисквания на съвременните производствени и научни приложения. Способността на ултразвуковите дисолвери да постигат разпределение на частиците в микронен и наномащаб и равномерно диспергиране ги прави предпочитан избор за отраслите, които изискват прецизно и постоянно качество на продуктите.
За какво се използват ултразвуковите дисолвери?
Многофункционалността и ефективността на ултразвуковите дисолвери ги правят основно технологично оборудване в широк спектър от отрасли и приложения.
- За производителите на бои и пигменти ултразвуковите дисолвери са от решаващо значение, тъй като подпомогнатото с ултразвук смилане и диспергиране на пигменти осигурява изключително еднакви размери на частиците. Същевременно ултразвуковите дисолвери осигуряват равномерно разпределение на индивидуално диспергираните частици в състава на боята. Тъй като размерът и разпределението на частиците са критерии за качество, с които не може да се прави компромис при пигментните концентрати и крайния състав на боята, производителите на бои и пигменти не се отказват от предимствата на ултразвуковите дисолвери.
По същите причини ултразвуковите апарати са утвърдени и в производството на мастила и мастила за мастиленоструен печат. - Във фармацевтичната промишленост ултразвуковите дисолвери играят решаваща роля при разработването на лекарствени суспензии, приготвянето на липозомни системи за доставяне на лекарствени вещества и производството на наноемулсии за фармацевтични състави. Способността на ултразвуковите дисолвери да намаляват размера на частиците до фини размери и да осигуряват равномерно диспергиране е особено полезна за подобряване на бионаличността и стабилността на фармацевтичните продукти.
- В козметичната промишленост ултразвуковите дисолвери се използват за създаване на стабилни емулсии, диспергиране на пигменти и наночастици в състави за грижа за кожата и грим, извличане на биоактивни съединения и производство на висококачествени аромати и смеси от етерични масла. Прецизното и щадящо смесващо действие на ултразвуковите дисолвери гарантира, че козметичните продукти запазват желаните текстура, външен вид и действие, като отговарят на стандартите за качество на взискателните потребители и регулаторните органи.
- В химическия сектор ултразвуковите дисолвери допринасят за производството на специализирани химикали, лепила, покрития и катализатори, при които постигането на равномерно диспергиране и контрол на размера на частиците е от решаващо значение за експлоатационните характеристики и постоянството на качеството на продуктите. Способността за ефективно диспергиране на прахове в разтворители, смоли или полимери позволява на производителите на химически продукти да оптимизират процесите си, да намалят агломерацията и да подобрят качеството и функционалността на крайните си продукти.
- Промишлеността за храни и напитки също се възползва от ултразвуковите дисолвери, като ги използва за създаване на стабилни емулсии, диспергиране на функционални съставки и производство на частици с наноразмери за обогатяване на храни и капсулиране на вкусово-ароматни вещества. Със способността си да постигат прецизно смесване и диспергиране, без да променят хранителните или органолептичните свойства на хранителните продукти, ултразвуковите дисолвери допринасят за разработването на иновативни и висококачествени хранителни състави.
Освен в изброените по-горе области на приложение, ултразвуковите дисолвери се използват в нанотехнологиите, биотехнологиите, екстракцията от растителни материали, възстановяването на околната среда и изследователските лаборатории, където необходимостта от прецизни и ефективни технологии за диспергиране е от първостепенно значение. Разнообразните приложения на ултразвуковите дисолвери подчертават значението им като незаменими инструменти за постигане на оптимални резултати при диспергиране и смесване в различни отрасли и научни дисциплини.
Промишлена ултразвукова система за процеси на разтваряне в поточна линия, например равномерно диспергиране на пигменти в състави за бои.
Високопроизводителни дисолвери за всякакъв обем
Hielscher Ultrasonics е специализирана в проектирането, производството и разпространението в световен мащаб на надеждни дисолвери с висока мощност, хомогенизатори и смесители с високо срязване, които използват ултразвук и ултразвукова / акустична кавитация за разтваряне, диспергиране и деагломерация на прахове и частици до получаване на еднородни продукти, като състави за бои, химически продукти, пластмаси и храни. Оборудването за разтваряне на Hielscher се предлага от компактни лабораторни апарати за партидна обработка до изцяло промишлени проточни системи.
Прочетете повече за механизма на ултразвуковото разтваряне!
Най-високо качество – проектирано и произведено в Германия
Усъвършенстваният хардуер и интелигентният софтуер на ултразвуковите апарати на Hielscher са проектирани да гарантират надеждна ултразвукова обработка, като производството на наситени и преситени разтвори, пигментни състави и нанодисперсии, с възпроизводими резултати и по удобен за потребителя начин.
Системите на Hielscher Ultrasonics се използват по целия свят в производството на известни производители на бои, химически продукти и храни. Доказали своята надеждност при високоефективното приготвяне на висококачествени дисперсии, колоидни суспензии и разтвори, ултразвуковите апарати на Hielscher се използват не само в лабораторен мащаб, а предимно в промишленото производство за приложения, свързани с разтваряне. Благодарение на здравината си и ниските изисквания за поддръжка, ултразвуковите процесори на Hielscher могат лесно да се инсталират, управляват и наблюдават.
Hielscher Ultrasonics в Телтов, Германия, е семеен бизнес, управляван от собствениците си. Hielscher Ultrasonics е сертифицирана по ISO. Разбира се, ултразвуковите апарати на Hielscher съответстват на CE и отговарят на изискванията на UL, CSA и RoHs.
Автоматично регистриране на данни
За да се изпълнят производствените стандарти (например cGMP), производствените процеси трябва да се наблюдават подробно и да се документират. Цифровите ултразвукови дисолвери и хомогенизатори на Hielscher Ultrasonics разполагат с функция за автоматично регистриране на данни. Благодарение на тази интелигентна функция всички важни параметри на процеса, като ултразвукова енергия (обща и нетна енергия), температура, налягане, час и дата, автоматично се записват върху вградена SD карта веднага щом устройството бъде включено.
Наблюдението на процеса и регистрирането на данни са важни за непрекъснатата стандартизация на процеса и качеството на продуктите. Чрез достъп до автоматично записаните данни за процеса можете да преглеждате предишни цикли на ултразвукова обработка и да оценявате резултата.
Друга удобна за потребителя функция е дистанционното управление чрез браузър на нашите цифрови ултразвукови системи. Чрез дистанционното управление през браузър можете да стартирате, спирате, настройвате и наблюдавате своя ултразвуков процесор от всяко място.
Искате да научите повече за предимствата на ултразвуковото разтваряне и хомогенизиране? Свържете се с нас сега, за да обсъдим Вашия процес на разтваряне! Нашият екип с богат опит с удоволствие ще сподели повече информация за приложенията на ултразвуковото разтваряне, ултразвуковите смесители и хомогенизатори, включително цените!
- високопроизводителен ултразвук
- най-съвременна технология
- възпроизводимост / повторяемост
- надеждност и здравина
- партидна обработка и обработка в поточна линия
- за всякакъв обем
- интелигентен софтуер
- интелигентни функции (например регистриране на данни)
- удобство за потребителя
- ниски изисквания за поддръжка, лесно инсталиране
- CIP (почистване на място) / SIP (стерилизация на място)
Таблицата по-долу дава представа за приблизителния капацитет за обработка на нашите ултразвукови апарати:
| Обем на партидата | Дебит | Препоръчителни устройства |
|---|---|---|
| 1 до 500mL | 10 до 200mL/min | UP100H |
| 10 до 2000mL | 20 до 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 до 20L | 0,2 до 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 до 100L | 2 до 10L/min | UIP4000hdT |
| 15 до 150L | 3 до 15L/min | <UIP6000hdT |
| n.a. | 10 до 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | по-голям | група от UIP16000 |
Свържете се с нас! / Получете своята оферта!
Литература / Източници
- Siti Hajar Othman, Suraya Abdul Rashid, Tinia Idaty Mohd Ghazi, Norhafizah Abdullah (2012): Dispersion and Stabilization of Photocatalytic TiO2 Nanoparticles in Aqueous Suspension for Coatings Applications. Journal of Nanomaterials, vol. 2012.
- Zanghellini,B.; Knaack,P.; Schörpf, S.; Semlitsch, K.-H.; Lichtenegger, H.C.; Praher, B.; Omastova, M.; Rennhofer, H. (2021): Solvent-Free Ultrasonic Dispersion of Nanofillers in Epoxy Matrix. Polymers 2021, 13, 308.
- Vikash, Vimal Kumar (2020): Ultrasonic-assisted de-agglomeration and power draw characterization of silica nanoparticles. Ultrasonics Sonochemistry, Volume 65, 2020.
- Pohl, M. and Schubert, H. (2004): Dispersion and deagglomeration of nanoparticles in aqueous solutions. PARTEC 2004.
Hielscher Ultrasonics произвежда високопроизводителни ултразвукови хомогенизатори от лабораторен до промишлен размер.
