Ултразвукови вградени смесители с високо срязване
Ултразвуковите апарати с високо срязване за поточни процеси на смесване предлагат различни предимства в сравнение с конвенционалните колоидни хомогенизатори. Използването на ултразвук с висока мощност за смесване позволява на ултразвуковите смесители с големи срязвания на Hielscher да произвеждат равномерно диспергирани колоидни суспензии и емулсии в нанодиапазона. Ултразвуковите вградени хомогенизатори могат да обработват всякакъв обем и вискозитет и дори могат да се справят с много абразивни частици.
Линейно смесване с високо срязване с мощен ултразвук
Вградената хомогенизация на твърдо-течни или течно-течни суспензии е необходимо приложение в производството на разнообразни материали и стоки. Ултразвуковите вградени смесители с високо срязване се използват в много индустрии, включително производството на бои, пигменти & мастила, полимери & Композити, горива, храни & напитки, хранителни добавки, фармацевтични продукти, козметика & лична грижа, наред с други. Ултразвуковите вградени хомогенизатори с висока степен на срязване се използват за смесване, диспергиране, деагломериране, емулгиране, намокряне, разтваряне и микросмилане на частици. Особена сила на ултразвуковите вградени смесители с висока степен на срязване е способността за надеждна обработка на наноматериали (напр. нанодисперсии, наноемулсии).
Как работи ултразвуковото смесване с високо срязване?
Ултразвуковото смесване и хомогенизация с високо срязване се основава на принципа на работа на акустичната кавитация. Когато течностите се ултразвукват с висока интензивност, ултразвуковите вълни се разпространяват през течната среда и водят до редуващи се цикли на високо налягане (компресия) и ниско налягане (разреждане). Ултразвуковите апарати с висока мощност работят на честота наоколо. 20kHz. Това означава 20 000 вибрации в секунда. По време на цикъла на ниско налягане ултразвуковите вълни с висока интензивност създават малки вакуумни мехурчета в течността. Когато кавитационният мехур достигне размер, при който не може да абсорбира допълнителна енергия, той се срутва силно по време на цикъл на високо налягане. Това явление на имплозия на мехурчета е известно под техническия термин "кавитация". По време на имплозията се достигат много високи температури (около 5000 К) и налягания (около 2000 атм). Имплозията на кавитационния мехур също генерира течни струи със скорост до 280 m/s. (срв. Suslick 1998)
Тези силно интензивни и разрушителни сили осигуряват достатъчно енергия за смилане, деагломериране и диспергиране на частици във флуиди и превръщане на ултразвуковите смесители с високо срязване в технология за обработка par excellence. Поради това те се използват като техника за производство и обработка, особено в сектори, където нанотехнологиите и наноматериалите играят решаваща роля за производителността и качеството на продуктите.
Превъзходна процесна и енергийна ефективност с ултразвукови смесители
Hielscher ultrasonic processors have an outstanding energy efficiency of >85%. This reduces operational electricity costs and results in higher processing performance. Kusters et al. (1994) resume in their study that ultrasonic fragmentation is equally efficient as conventional grinding.
Чрез прилагане на налягане и оптимизиране на ултразвуковия процес, ултразвуковата технология за смесване често превъзхожда конвенционалните методи за смесване като ротационни смесители, хомогенизатори с високо налягане или топкови мелници.
В друго проучване Pohl et al. (2004) сравняват ефективността на обработка на ултразвукова дисперсия на силициев диоксид с други методи за смесване с високо срязване, като например с IKA Ultra-Turrax (ротор-статор-система). Pohl et al. сравняват намаляването на размера на частиците на Aerosil 90 (2% wt) във вода с помощта на Ultra-Turrax (ротор-статор-система) при различни настройки с това на ултразвуков смесител с високо срязване на Hielscher UIP1000hd с проточна клетка в непрекъснат режим. Изследването на Pohl et al. заключава, че "при постоянна специфична енергия ултразвукът на EV е по-ефективен от системата ротор-статор" и че "приложената ултразвукова честота в диапазона от 20 kHz до 30 kHz няма голям ефект върху процеса на дисперсия".
- висока ефективност
- за микрони и наночастици
- непрекъснат вграден
- за всеки обем
- може да обработва много висок вискозитет
- може да се справи с абразивни частици
- без движещи се части (без ротори, остриета)
- без фрезова среда (без мъниста)
- CIP (почистване на място)
Къде да купя вашия ултразвуков линеен миксер с високо срязване?
Hielscher Ultrasonics е вашият доверен партньор, когато става въпрос за високоефективни процеси на ултразвуково смилане, диспергиране, емулгиране и разтваряне. Ултразвуковите вградени смесители с висока степен на срязване на Hielscher могат да осигурят много високи амплитуди. Амплитуди до 200 μm могат лесно да работят непрекъснато при работа 24/7/365. За още по-високи амплитуди се предлагат персонализирани ултразвукови сонотроди. Голямото разнообразие от ултразвуков вграден реактор и допълнителни аксесоари позволяват идеалната настройка за вашето ултразвуково приложение (напр. вградена емулгиране, намаляване на размера на частиците и хомогенизация).
Интелигентен софтуер, цифрово меню чрез сензорен дисплей, автоматичен запис на данни и дистанционно управление на браузъра са характеристики на ултразвуковите хомогенизатори с високо срязване на Hielscher, които правят работата най-лесна и лесна за потребителя. Технологията за почистване на място (CIP) прави използването на ултразвуков смесител с високо срязване удобно. Здравина, надеждност, лесен монтаж и експлоатация, както и ниска поддръжка са допълнителни функции, които улесняват ежедневната работа с ултразвуковите апарати на Hielscher.
Свържете се с нас сега, за да научите повече за това как ултразвуковият вграден миксер с високо срязване може да подобри вашата обработка на системи твърдо-течно и течно-течно! Нашият добре обучен и дългогодишен опитен екип ще се радва да ви помогне с повече информация за приложенията и цените.
Таблицата по-долу ви дава представа за приблизителния капацитет на обработка на нашите ултразвукови апарати:
Обем на партидата | Дебит | Препоръчителни устройства |
---|---|---|
1 до 500 мл | 10 до 200 мл/мин | UP100H |
10 до 2000 мл | 20 до 400 мл/мин | UP200Ht, UP400St |
0.1 до 20L | 0.2 до 4 л/мин | UIP2000hdT |
10 до 100L | 2 до 10 л/мин | UIP4000hdT |
Н.А. | 10 до 100 л/мин | UIP16000 |
Н.А. | Голям | Клъстер от UIP16000 |
Свържете се с нас! / Попитайте ни!
Литература / Препратки
- Brad W. Zeiger; Kenneth S. Suslick (2011): Sonofragmentation of Molecular Crystals. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 37, 14530–14533.
- Suslick, K. S. (1998): Sonochemistry. in: Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, 4th Ed. J. Wiley & Sons, New York, vol. 26, 1998. 517-541.
- Kusters, K. A.; Pratsinis, S. E.; Thomas, S. G. and Smith, D. M. (1994): Energy-size reduction laws for ultrasonic fragmentation. Powder Technology 80, 1994. 253-263.
- Ahmed Taha, Eman Ahmed, Amr Ismaiel, Muthupandian Ashokkumar, Xiaoyun Xu, Siyi Pan, Hao Hu (2020): Ultrasonic emulsification: An overview on the preparation of different emulsifiers-stabilized emulsions. Trends in Food Science & Technology Vol. 105, 2020. 363-377.
- Pohl, M. and Schubert, H. (2004): Dispersion and deagglomeration of nanoparticles in aqueous solutions. PARTEC 2004.