Ultrazvučni linijski mikseri sa visokim smicanjem

Ultrasonikatori sa visokim smicanjem za inline procese miješanja nude različite prednosti u poređenju sa konvencionalnim koloidnim homogenizatorima. Korištenje ultrazvuka velike snage za miješanje omogućava Hielscher ultrazvučnim mješalicama s visokim smicanjem da proizvode jednolično dispergirane koloidne suspenzije i emulzije u nano opsegu. Ultrazvučni inline homogenizatori mogu obraditi bilo koju zapreminu i viskozitet, pa čak i vrlo abrazivne čestice.

Visoko smicanje u liniji miješanja sa snažnim ultrazvukom

Inline homogenizacija suspenzija čvrsto-tečno ili tečno-tečno je neophodna primena u proizvodnji raznovrsnih materijala i robe. Ultrazvučni inline mikseri visokog smicanja koriste se u mnogim industrijama uključujući proizvodnju boja, pigmenata & mastila, polimera & kompoziti, goriva, hrana & pića, dodaci prehrani, farmaceutski proizvodi, kozmetika & ličnu njegu između ostalog. Ultrazvučni inline homogenizatori visokog smicanja koriste se za miješanje, dispergiranje, deaglomeraciju, emulgiranje, vlaženje, otapanje i mikro mljevenje čestica. Posebna snaga ultrazvučnih inline miksera sa visokim smicanjem je sposobnost pouzdane obrade nanomaterijala (npr. nano-disperzije, nano-emulzije).

Kako radi ultrazvučno miješanje s visokim smicanjem?

Ultrasonic high-shear mixing and homogenization is based on the working principle of acoustic cavitation. When liquids are sonicated at high intensities, the ultrasound waves propagate through the liquid medium and result in alternating high-pressure (compression) and low-pressure (rarefaction) cycles. High power ultrasonicators operate at a frequency of around. 20kHz. This means 20,000 vibrations per second. During the low-pressure cycle, high-intensity ultrasound waves create small vacuum bubbles in the liquid. When the cavitation bubble attains a size at which its cannot absorb any further energy, it collapses violently during a high-pressure cycle. This phenomenon of bubble implosion is known under the technical term “kavitacija”. During the implosion very high temperatures (approx. 5,000K) and pressures (approx. 2,000atm) are reached locally. The implosion of the cavitation bubble also generates liquid jets of up to 280m/s velocity. (cf. Suslick 1998)
Ove veoma intenzivne i remetilačke sile daju dovoljno energije za mlevenje, deaglomeraciju i disperziju čestica u fluidima i pretvaraju ultrazvučne miksere sa visokim smicanjem u tehnologiju obrade par excellence. Stoga se koriste kao tehnika proizvodnje i obrade, posebno u sektorima u kojima nanotehnologija i nanomaterijali igraju ključnu ulogu za performanse i kvalitet proizvoda.

Vrhunski proces i energetska efikasnost sa ultrazvučnim mikserima

Hielscher ultrazvučni procesori imaju izvanrednu energetsku efikasnost od >85%. Ovo smanjuje operativne troškove električne energije i rezultira većim performansama obrade. Kusters et al. (1994) nastavljaju u svojoj studiji da je ultrazvučna fragmentacija jednako efikasna kao i konvencionalno brušenje.
Primjenom pritiska i optimiziranjem ultrazvučnog procesa, tehnologija ultrazvučnog miješanja često daleko nadmašuje konvencionalne metode miješanja kao što su mješalice s rotirajućim noževima, homognenizatori visokog pritiska ili kuglični mlinovi.
In another study, Pohl et al. (2004) compared the processing efficiency of ultrasonic dispersion of silica with other high-shear mixing methods, such as with an IKA Ultra-Turrax (rotor-stator-system). Pohl et al. compared the particle size reduction of Aerosil 90 (2%wt) in water using an Ultra-Turrax (rotor-stator-system) at various settings with that of a Hielscher ultrasonic high-shear mixer UIP1000hd with flow cell in continuous mode. The study of Pohl et al. concludes, that “at constant specific energy EV ultrasound is more effective than the rotor-stator-system” and that “the applied ultrasound frequency in the range from 20 kHz up to 30 kHz has no major effect on the dispersion process.”

Ultrazvučno smanjenje veličine čestica kalcijum hidroksiapatita (30% čvrste koncentracije, 150 Ws/g US)

Gdje kupiti svoju ultrazvučnu linijsku miješalicu s visokim smicanjem?

Hielscher Ultrasonics je vaš partner od povjerenja kada su u pitanju procesi ultrazvučne obrade visokih performansi, kao što su ultrazvučno mljevenje, dispergiranje, emulgiranje i otapanje. Hielscherovi ultrazvučni inline mikseri sa visokim smicanjem mogu isporučiti vrlo velike amplitude. Amplitude do 200 µm mogu se lako raditi u kontinuitetu 24/7/365. Za još veće amplitude, dostupne su prilagođene ultrazvučne sonotrode. Širok izbor ultrazvučnih inline reaktora i dodatne opreme omogućavaju idealno podešavanje za vašu ultrazvučnu primjenu (npr. inline emulgiranje, smanjenje veličine čestica i homogenizacija).
Pametni softver, digitalni meni preko ekrana osetljivog na dodir, automatsko snimanje podataka i daljinsko upravljanje pretraživačem su karakteristike Hielscher ultrazvučnih homogenizatora sa visokim smicanjem koje čine rad najprikladnijim i jednostavnijim za upotrebu. Tehnologija Clean-in-place (CIP) čini upotrebu ultrazvučnog miksera sa visokim smicanjem praktičnom. Robusnost, pouzdanost, jednostavna instalacija i rad kao i nisko održavanje su dodatne karakteristike koje olakšavaju svakodnevnu radnu rutinu sa Hielscher ultrasonikatorima.

Kontaktirajte nas sada da saznate više o tome kako ultrazvučni inline mikser sa visokim smicanjem može poboljšati vašu obradu sistema čvrsto-tečnost i tečnost-tečnost! Naš dobro obučen i dugogodišnji iskusan tim rado će vam pomoći sa više informacija o aplikacijama i cijenama.

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