Ultrazvukové in-line míchačky s vysokým smykem
Ultrasonicators s vysokým smykem pro inline míchací procesy nabízejí různé výhody ve srovnání s konvenčními koloidními homogenizátory. Použití vysoce výkonného ultrazvuku pro míchání umožňuje Hielscher ultrazvukovým mixérům s vysokým smykem vyrábět rovnoměrně dispergované koloidní suspenze a emulze v nano-rozsahu. Ultrazvukové inline homogenizátory mohou zpracovat jakýkoli objem a viskozitu a zvládnou i velmi abrazivní částice.
Vysokosmykové in-line míchání s výkonovým ultrazvukem
Inline homogenizace suspenzí pevná látka-kapalina nebo kapalina-kapalina je nezbytnou aplikací při výrobě různých materiálů a zboží. Ultrazvukové inline mixéry s vysokým smykem se používají v mnoha průmyslových odvětvích, včetně výroby barev, pigmentů & inkousty, polymery & kompozity, paliva, potraviny & nápoje, doplňky výživy, léčiva, kosmetika & osobní péče mimo jiné. Ultrazvukové inline homogenizátory s vysokým smykem se používají pro míchání, dispergování, deaglomeraci, emulgaci, smáčení, rozpouštění a mikromletí částic. Zvláštní silnou stránkou ultrazvukových inline míchadel s vysokým smykovým třením je schopnost spolehlivého zpracování nanomateriálů (např. nanodisperzí, nanoemulzí).
Ultrazvukové řadové míchačky s vysokým smykovým střihem zvládají velké objemy, vysoké koncentrace pevných látek a abrazivní částice.
Jak funguje ultrazvukové míchání s vysokým smykem?
Ultrazvukové míchání a homogenizace s vysokým smykem je založena na pracovním principu akustické kavitace. Když jsou kapaliny sonikovány při vysokých intenzitách, ultrazvukové vlny se šíří kapalným médiem a vedou ke střídání vysokotlakých (kompresních) a nízkotlakých (zředění) cyklů. Vysoce výkonné ultrasonicators pracují s frekvencí kolem. 20kHz. To znamená 20 000 vibrací za sekundu. Během nízkotlakého cyklu vytvářejí ultrazvukové vlny s vysokou intenzitou v kapalině malé vakuové bubliny. Když kavitační bublina dosáhne velikosti, při které nemůže absorbovat žádnou další energii, během vysokotlakého cyklu se prudce zhroutí. Tento jev imploze bublin je známý pod odborným termínem "kavitace". Během imploze jsou lokálně dosahovány velmi vysoké teploty (cca 5 000 K) a tlaky (cca 2 000 atm). Imploze kavitační bubliny také generuje kapalné trysky o rychlosti až 280 m/s. (srov. Šušlick 1998)
Tyto vysoce intenzivní a rušivé síly poskytují dostatečnou energii pro mletí, deaglomeraci a dispergaci částic v kapalinách a přeměnu ultrazvukových míchaček s vysokým střihem na zpracovatelskou technologii par excellence. Proto se používají jako výrobní a zpracovatelská technika, zejména v odvětvích, kde nanotechnologie a nanomateriály hrají klíčovou roli pro výkon a kvalitu výrobků.
Vynikající procesní a energetická účinnost s ultrazvukovými mixéry
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.
Použitím tlaku a optimalizací ultrazvukového procesu technologie ultrazvukového míchání často zdaleka předčí konvenční metody míchání, jako jsou rotační lopatkové mixéry, vysokotlaké homognenizátory nebo kulové mlýny.
V jiné studii Pohl et al. (2004) porovnávali účinnost zpracování ultrazvukové disperze oxidu křemičitého s jinými metodami míchání s vysokým smykovým třením, například s IKA Ultra-Turrax (systém rotor-stator). Pohl a kol. porovnávali snížení velikosti částic Aerosilu 90 (2 % hm) ve vodě pomocí Ultra-Turrax (systém rotor-stator) při různých nastaveních s ultrazvukovým vysokosmykovým mixérem Hielscher UIP1000hd s průtokovou buňkou v kontinuálním režimu. Studie Pohla a kol. dospěla k závěru, že "při konstantní specifické energii je ultrazvuk EV účinnější než systém rotor-stator" a že "aplikovaná ultrazvuková frekvence v rozsahu od 20 kHz do 30 kHz nemá žádný zásadní vliv na disperzní proces".
- Vysoká efektivita
- pro mikronové a nanočástice
- kontinuální inline
- pro libovolný svazek
- dokáže zpracovat velmi vysoké viskozity
- Poradí si s abrazivními částicemi
- bez pohyblivých částí (bez rotorů, lopatek)
- bez mlecího média (bez kuliček)
- CIP (čištění na místě)
Ultrazvukové snížení velikosti částic hydroxyapatitu vápenatého (30% koncentrace pevné látky, 150 W / g US)
UIP4000hdT, 4000W výkonný průmyslový vysokosmykový mixér pro inline zpracování, např. mokré mletí, dispergování, emulgaci a rozpouštění koloidních suspenzí.
Kde koupit ultrazvukový vysokosmykový in-line mixér?
Hielscher Ultrasonics je váš důvěryhodný partner, pokud jde o vysoce výkonné procesy sonikace, jako je ultrazvukové frézování, dispergování, emulgace a rozpouštění. Hielscherovy ultrazvukové řadové mixéry s vysokým smykem mohou dodávat velmi vysoké amplitudy. Amplitudy až 200 μm lze snadno nepřetržitě provozovat v provozu 24/7/365. Pro ještě vyšší amplitudy jsou k dispozici přizpůsobené ultrazvukové sonotrody. Široká škála ultrazvukových řadových reaktorů a dalšího příslušenství umožňuje ideální nastavení pro vaši ultrazvukovou aplikaci (např. inline emulgace, redukce velikosti částic a homogenizace).
Inteligentní software, digitální menu pomocí dotykového displeje, automatické nahrávání dat a dálkové ovládání prohlížeče jsou vlastnosti ultrazvukových homogenizátorů Hielscher s vysokým smykem, díky nimž je obsluha uživatelsky nejpřívětivější a nejjednodušší. Díky technologii clean-in-place (CIP) je použití ultrazvukového mixéru s vysokým smykem pohodlné. Robustnost, spolehlivost, jednoduchá instalace a obsluha, stejně jako nízká údržba, jsou další funkce, které usnadňují každodenní pracovní rutinu s Hielscher ultrasonicators.
Kontaktujte nás nyní, abyste se dozvěděli více o tom, jak ultrazvukový inline mixér s vysokým smykem může zlepšit vaše zpracování systémů pevná látka-kapalina a kapalina-kapalina! Náš dobře vyškolený a dlouhodobě zkušený tým vám rád pomůže s více informacemi o aplikacích a cenách.
Níže uvedená tabulka vám poskytuje přibližný přehled o zpracovatelské kapacitě našich ultrasonicators:
| Objem dávky | Průtok | Doporučená zařízení |
|---|---|---|
| 1 až 500 ml | 10 až 200 ml / min | UP100H |
| 10 až 2000 ml | 20 až 400 ml/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 až 20L | 0.2 až 4 l/min | UIP2000hdT |
| 10 až 100 l | 2 až 10 l/min | UIP4000hdT |
| Není k dispozici | 10 až 100 l / min | UIP16000 |
| Není k dispozici | větší | shluk UIP16000 |
Kontaktujte nás! / Zeptejte se nás!
Hielscher Ultrasonics vyrábí vysoce výkonné ultrazvukové homogenizátory pro míchání aplikací, disperze, emulgaci a extrakci v laboratorním, pilotním a průmyslovém měřítku.
Literatura / Reference
- 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.
Vysoce výkonný ultrazvuk! Sortiment produktů Hielscher pokrývá celé spektrum od kompaktního laboratorního ultrasonicator přes stolní jednotky až po plně průmyslové ultrazvukové systémy.