Otapanje: rastvarači visokih performansi

Ultrazvučni rastvarači su moćni alati za miješanje koji se koriste u različitim industrijama za dispergiranje i homogenizaciju praha i tekućine s neusporedivom efikasnošću. Za razliku od tradicionalnih metoda miješanja, ultrazvučni rastvarači koriste ultrazvučne valove visokog intenziteta za stvaranje intenzivne kavitacije i mikro-turbulencije unutar tekućine. Ovi efekti kavitacije i turbulencija dovode do brzog i ravnomjernog raspršivanja čestica. Stoga su ultrazvučni rastvarači posebno efikasni za razbijanje aglomerata, smanjenje veličine čestica i postizanje konzistentne distribucije čvrstih materija unutar tečnog medija. Rezultat je homogena, fino dispergirana smjesa koja zadovoljava stroge standarde kvaliteta modernih proizvodnih procesa.

Otapanje uz pomoć ultrazvuka

Dissolveri kompanije Hielscher Ultrasonics koriste mehaničke sile akustične kavitacije kako bi raspršili i deaglomerirali prah u koloidnu suspenziju. Ultrazvučni rastvarači se široko koriste u industriji boja i pigmenta, gdje se pigmentni prah raspršuje u vezivu. Intenzivni ultrazvučni talasi razbijaju aglomerate u uniformne primarne čestice. Ultrasonikatori su uspostavljena tehnologija rastvaranja koja se koristi u proizvodnji boja, kao iu hemijskoj, plastičnoj i prehrambenoj industriji.

Ultrazvučni rastvarač – Oprema i princip rada

Jezgro sonikatora visokih performansi za otapanje sastoji se od ultrazvučnog generatora i sonde. Generator šalje električne signale pretvaraču koji te signale pretvara u mehaničke vibracije. Sonda je opremljena ultrazvučnom sondom ili sonotrodom, koja je metalna šipka obično napravljena od visokokvalitetne legure titanijuma. Ultrazvučni talasi se isporučuju kroz sonotrodu u tečnost.
Koristeći ultrazvuk visokog intenziteta, ultrazvučni rastvarač stvara akustičnu kavitaciju u tečnostima i kašama, što rezultira intenzivnim mešanjem i velikim silama smicanja. Ove ultrazvučne ili sonomehaničke sile olakšavaju brzo i temeljito miješanje čak i najzahtjevnijih kombinacija prah-tečnost. Sposobnost postizanja raspodjele čestica na mikronskom i nano-razmjeru, kao i ujednačena disperzija čini ultrazvučne rastvarače nezamjenjivim za industrije koje zahtijevaju precizan i dosljedan kvalitet proizvoda.
Svestranost ultrazvučnih rastvarača proteže se dalje od jednostavnog miješanja i disperzije. Mogu se koristiti i za razne dodatne procese, uključujući emulzifikaciju, dezintegraciju, otplinjavanje i sonohemijske reakcije. Ova multifunkcionalna sposobnost čini ultrazvučne rastvarače vrijednim sredstvom u širokom spektru industrijskih primjena, od farmaceutskih formulacija i kozmetičke proizvodnje do proizvodnje specijalnih kemikalija i naprednih materijala.

Kako radi ultrazvučni rastvarač?

Ultrazvučni rastvarači koriste snagu ultrazvučnih talasa visokog intenziteta, koji su definisani kao zvučni talasi visoke frekvencije iznad dometa čujnosti ljudi. Kada su snažni ultrazvučni talasi spojeni u tečnost, oni indukuju intenzivnu akustičnu kavitaciju i mikro-turbulenciju unutar tečnog medija, olakšavajući brzo i ravnomerno raspršivanje čestica. Ultrazvučni talasi se prenose kroz sonotrodu (također ultrazvučni vrh ili sondu) kao mehaničke vibracije u tečni medij. Kako se ultrazvučni talasi šire kroz tečnost, oni stvaraju naizmenične cikluse visokog i niskog pritiska. Tokom ciklusa niskog pritiska, u tečnosti se formiraju sitni vakuumski mehurići ili šupljine. Tokom nekoliko naizmjeničnih ciklusa visokog/niskog tlaka, kavitacijski mjehurići rastu do faze u kojoj ne mogu apsorbirati nikakvu dodatnu energiju. Kada kavitacijski mjehurići dostignu svoju maksimalnu veličinu, nasilno implodiraju u fenomenu poznatom kao kavitacija. Implozija ovih kavitacijskih mjehurića stvara lokalno ekstremno intenzivnu energiju, što rezultira mikromlazovima, visokim smicanjem i mikro-turbulencijom koji raspršuju i dezintegriraju aglomerate i čestice unutar tekućine. Mlazevi tekućine ubrzavaju čestice unutar medija tako da se sudaraju jedna s drugom i razbijaju se u male komadiće.
Ultrazvučna kavitacija izazvana ultrazvučnim rastvaračima olakšava razbijanje aglomerata, smanjenje veličine čestica i ujednačenu distribuciju čvrstih materija unutar tečnosti. Ovaj proces rezultira fino dispergovanom mešavinom sa povećanom homogenošću i stabilnošću, koja ispunjava rigorozne zahteve moderne proizvodnje i naučne primene. Sposobnost ultrazvučnih rastvarača da postignu mikronsku i nano distribuciju čestica i ujednačenu disperziju čini ih poželjnim izborom za industrije koje zahtijevaju precizan i dosljedan kvalitet proizvoda.

Za šta se koriste ultrazvučni rastvarači?

Svestranost i efikasnost ultrazvučnih rastvarača čini ih neophodnom opremom za obradu u širokom spektru industrija i aplikacija.
 

• Za proizvođače boja i pigmenata, ultrazvučni rastvarači su ključni jer mljevenje uz pomoć ultrazvuka i dispergiranje pigmenata daje vrlo ujednačene veličine čestica. Istovremeno, ultrazvučni rastvarači osiguravaju ujednačenu distribuciju jednodisperznih čestica kroz formulaciju boje. Budući da su veličina čestica i distribucija čestica kriteriji kvaliteta o kojima se ne može pregovarati za glavne šarže pigmenta i konačnu formulaciju boje, proizvođači boja i pigmenata ne zaboravljaju prednosti ultrazvučnih rastvarača.
  Iz istih razloga, sonikatori su dobro etablirani u proizvodnji mastila i ink-jet mastila.
• U farmaceutskoj industriji, ultrazvučni rastvarači igraju ključnu ulogu u formuliranju suspenzija lijekova, pripremi liposomskih sistema za isporuku lijekova i proizvodnji nanoemulzija za farmaceutske formulacije. Sposobnost ultrazvučnih rastvarača da postignu fino smanjenje veličine čestica i ujednačenu disperziju posebno je korisna za povećanje biodostupnosti i stabilnosti farmaceutskih proizvoda.
• U kozmetičkoj industriji ultrazvučni rastvarači se koriste za stvaranje stabilnih emulzija, dispergiranje pigmenata i nanočestica u formulacijama za njegu kože i šminke, ekstrakciju bioaktivnih spojeva i proizvodnju visokokvalitetnih mirisa i mješavina eteričnih ulja. Precizno i nježno miješanje ultrazvučnih rastvarača osigurava da kozmetički proizvodi zadrže željenu teksturu, izgled i performanse, ispunjavajući standarde kvalitete zahtjevnih potrošača i regulatornih tijela.
• Unutar hemijskog sektora, ultrazvučni rastvarači doprinose proizvodnji specijalnih hemikalija, ljepila, premaza i katalizatora, gdje je postizanje ujednačene disperzije i kontrole veličine čestica kritično za performanse i konzistentnost proizvoda. Sposobnost efikasnog raspršivanja prahova u rastvarače, smole ili polimere omogućava proizvođačima hemikalija da optimizuju svoje procese, smanje aglomeraciju i poboljšaju kvalitet i funkcionalnost svojih krajnjih proizvoda.
• Industrija hrane i pića također ima koristi od ultrazvučnih rastvarača, koristeći ih za stvaranje stabilnih emulzija, dispergiranje funkcionalnih sastojaka i proizvodnju čestica nano veličine za obogaćivanje hrane i inkapsulaciju okusa. Svojom sposobnošću da postignu precizno miješanje i disperziju bez promjene nutritivnih ili senzornih svojstava prehrambenih proizvoda, ultrazvučni rastvarači doprinose razvoju inovativnih i visokokvalitetnih formulacija hrane.

 
Pored gore navedenog područja primjene, ultrazvučni rastvarači se koriste u nanotehnologiji, biotehnologiji, botaničkoj ekstrakciji, sanaciji okoliša i istraživačkim laboratorijama, gdje je potreba za preciznim i efikasnim tehnologijama disperzije najvažnija. Različite primjene ultrazvučnih rastvarača naglašavaju njihov značaj kao nezamjenjivih alata za postizanje optimalne performanse disperzije i miješanja u različitim industrijama i naučnim disciplinama.

Rastvarači visokih performansi za bilo koji volumen

Hielscher Ultrasonics je specijaliziran za dizajn, proizvodnju i distribuciju pouzdanih rastvarača velike snage, homogenizatora i mješalica sa visokim smicanjem, koji koriste ultrazvuk i ultrazvučnu/akustičnu kavitaciju za otapanje, raspršivanje i deaglomeraciju prahova i čestica u uniformne proizvode kao što su boje, hemijske, plastične i prehrambene formulacije. Hielscher oprema za otapanje dostupna je od kompaktnih laboratorijskih šaržnih uređaja do potpuno industrijskih protočnih sistema.
Pročitajte više o mehanizmu ultrazvučnog rastvaranja!

Najviša kvaliteta – Dizajnirano & Proizvedeno u Njemačkoj

Sofisticirani hardver i pametni softver Hielscher ultrasonikatora dizajnirani su da garantuju pouzdanu ultrazvučnu obradu kao što je proizvodnja (super)zasićenih otopina, pigmentnih formulacija i nano-disperzija s ponovljivim rezultatima i na način koji je jednostavan za korištenje.
Hielscher Ultrasonics sistemi se koriste širom svijeta u proizvodnji poznatih proizvođača boja, kemikalija i hrane. Dokazani kao pouzdani za pripremu visokokvalitetnih disperzija, koloidnih suspenzija i otopina, Hielscher ultrasonikatori se ne koriste samo u laboratorijskim razmjerima, već uglavnom u industrijskoj proizvodnji za primjenu otapanja. Zbog svoje robusnosti i niskog održavanja, Hielscher ultrazvučni procesori se mogu lako instalirati, upravljati i nadzirati.
Hielscher Ultrasonics u Teltowu, Njemačka je porodična firma kojom upravlja vlasnik. Hielscher Ultrasonics ima ISO certifikat. Naravno, Hielscher ultrasonikatori su usklađeni sa CE i ispunjavaju zahtjeve UL, CSA i RoH.

Automatsko protokoliranje podataka

Da bi se ispunili standardi proizvodnje (npr. cGMP), proizvodni procesi moraju biti detaljno praćeni i evidentirani. Hielscher Ultrasonics digitalni ultrazvučni rastvarači i homogenizatori imaju automatsko protokoliranje podataka. Zahvaljujući ovoj pametnoj funkciji, svi važni parametri procesa kao što su ultrazvučna energija (ukupna i neto energija), temperatura, pritisak, vrijeme i datum se automatski pohranjuju na ugrađenu SD karticu čim se uređaj uključi.
Praćenje procesa i snimanje podataka važni su za kontinuiranu standardizaciju procesa i kvalitet proizvoda. Pristupanjem automatski snimljenim procesnim podacima, možete revidirati prethodne rezultate sonikacije i procijeniti rezultat.
Još jedna karakteristika prilagođena korisniku je daljinsko upravljanje pretraživačem naših digitalnih ultrazvučnih sistema. Putem daljinske kontrole pretraživača možete pokrenuti, zaustaviti, podesiti i nadgledati svoj ultrazvučni procesor na daljinu s bilo kojeg mjesta.
Želite saznati više o prednostima ultrazvučnog rastvaranja i homogenizacije? Kontaktirajte nas sada da razgovaramo o vašem procesu raspuštanja! Naše iskusno osoblje će rado podijeliti više informacija o aplikacijama za ultrazvučno otapanje, ultrazvučnim mikserima i homogenizatorima uključujući cijene!

Tabela ispod daje vam indikaciju približnih kapaciteta obrade naših ultrazvučnih aparata: