Vysokosmykové míchání pomocí ultrazvuku

Vysokosmykové míchačky vnášejí do kapalin a suspenzí vysoké smykové síly, aby zajistily rovnoměrné dispergování, mísení a emulgaci dvou nebo více fází typu kapalina–pevná látka nebo kapalina–kapalina. Sonikace generuje vysoké smykové síly prostřednictvím akustické kavitace, ke které dochází, když je do kapalin přenášen ultrazvuk o vysokém výkonu. Ultrazvukové vysokosmykové míchačky představují špičkovou technologii míchání, která snadno předčí běžně používané vysokosmykové lopatkové míchačky, víceosé míchačky, vysokotlaké homogenizátory, koloidní mlýny a lopatková míchadla.

Výhody ultrazvukových vysokosmykových míchaček

Ultrazvukové vysokosmykové míchačky jsou k dispozici od laboratorních homogenizátorů o výkonu 50W až po průmyslové míchací systémy o výkonu 16 000W. Široké portfolio laboratorních, stolních a průmyslových ultrazvukových vysokosmykových míchaček umožňuje zvolit ideální ultrazvukovou vysokosmykovou míchačku pro vaši aplikaci a objem výroby.
Vysoké amplitudy na ultrazvukové sondě vytvářejí intenzivní kavitaci s proudy kapaliny o vysokých rychlostech a složitými turbulencemi. Ultrazvukem generovaný intenzivní hydraulický a mechanický smyk zmenšuje částice a kapky na mikronovou a nanometrovou velikost. Jelikož parametry procesu sonikace lze přesně řídit a nastavovat, lze účinek míchání, mletí nebo dispergování přesně přizpůsobit materiálu a cíli procesu. Ultrazvukové vysokosmykové míchačky zkracují dobu míchání / mletí a spolehlivě vytvářejí jemné a ultrajemné disperze.
Ultrazvukovou míchačku lze použít pro vsádkové i průtokové (inline) procesy. Rozmanitost ultrazvukových průtokových cel a reaktorů umožňuje míchat proudy s velmi rozdílnými průtoky a viskozitami. Ultrazvuková vysokosmyková míchačka zvládne velmi vysoké koncentrace pevných látek a ani velmi abrazivní částice nejsou problém.

Jak funguje vysokosmykové míchání pomocí sonikace?

Ultrazvukové vysokosmykové míchačky využívají stejný mechanický princip jako průmyslové míchací systémy, například vysokosmykové lopatkové míchačky, víceosé míchačky, koloidní mlýny, vysokotlaké homogenizátory a systémy lopatkových míchadel. Ultrazvukové míchací systémy se používají k dispergování a mletí částic, k emulgaci olejové a vodní fáze, k solubilizaci pevných látek a k výrobě homogenních směsí jakýchkoli materiálů v kapalinách a suspenzích. Ultrazvukové smykové míchačky integrují ultrazvukovou sondu do míchací nádoby, například do vsádkového zásobníku nebo do průtokové cely. Sonda ultrazvukového dezintegrátoru kmitá v kapalině s velmi vysokou frekvencí a vytváří v ní intenzivní ultrazvukovou kavitaci. Kolaps kavitačních bublin vede ke vzniku silných smykových sil, které narušují a rozbíjejí kapky, aglomeráty, agregáty, a dokonce i primární částice. Jelikož ultrazvuková kavitace generuje vysokorychlostní kavitační proudění s rychlostí až 1000km/h, kavitační proudy kapaliny urychlují částice. Když se urychlené částice navzájem srazí, působí jako mlecí médium. Následně se srážející částice roztříští a zmenší na mikronovou nebo nanometrovou velikost. V ultrazvukovém kavitačním poli se tlaky rychle a opakovaně střídají mezi vakuem a až 1000bar. Rotační míchačka se 4 míchacími lopatkami by musela pracovat s ohromujícími 300 000 RPM, aby dosáhla stejné frekvence střídání tlakových cyklů. Konvenční rotační míchačky a míchačky typu rotor-stator nevytvářejí kvůli omezené rychlosti žádné významné množství kavitace.

Tip pro zpracování: ultrazvukové míchání pod tlakem

Natlakování ultrazvukového reaktoru nebo průtokové cely zesiluje akustickou kavitaci. Hielscher Ultrasonics dodává různé typy průtokových cel a reaktorů, které lze snadno natlakovat až na 5 barg. Zakázkové ultrazvukové reaktory zvládnou i vyšší tlaky až 300barg.

Ultrazvukové vysokosmykové míchačky a jejich aplikace

Ultrazvukové vysokosmykové míchačky vytvářejí intenzivní smykové síly, které mají na částice, jako jsou pevné látky, kapky, krystaly a vlákna, potřebný účinek, aby je narušily a rozbily na cílovou velikost, která se může pohybovat v mikronovém nebo nanometrovém rozsahu. V závislosti na tvrdosti a křehkosti materiálu lze ultrazvukové procesní parametry přesně nastavit tak, aby bylo dosaženo požadovaného výsledku míchání. Ve srovnání s alternativními metodami míchání, jako jsou vysokosmyková lopatková míchadla, vysokotlaké homogenizátory, koloidní / kuličkové mlýny, hřídelové míchačky atd., nabízejí ultrazvukové dezintegrátory několik zásadních výhod.

Výhody ultrazvukových vysokosmykových míchaček

• Vysoce intenzivní kavitace a smyk
• Rovnoměrné zpracování částic
• Vysoké koncentrace pevných látek
• Žádné trysky / žádné ucpávání
• Není nutné mlecí médium (tj. kuličky)
• Lineární škálovatelnost
• Snadný a bezpečný provoz
• Snadné čištění
• Časově a energeticky efektivní

Ultrazvukové vysokosmykové míchačky pro zmenšování velikosti částic

Ultrazvukové dezintegrátory se používají ke zmenšování velikosti částic a k distribuci částic, ať už jde o skutečné rozmělňování primárních částic (označované jako mletí), nebo o rozbíjení aglomerátů (označované jako deaglomerace / dispergace).
Přečtěte si více o ultrazvukovém mletí a dispergování částic!

Ultrazvukové vysokosmykové míchačky pro emulgaci

Když jsou dvě nemísitelné kapaliny (např. voda a olej) sonikovány pomocí ultrazvukové míchačky se sondou, ultrazvuková kavitace narušuje kapky – vznikají velmi malé kapky obou nemísitelných fází, které se pak vzájemně promísí. Jelikož ultrazvukové vysokosmykové míchačky snadno vytvářejí kapky nanometrové velikosti, vykazují stabilizované ultrazvukové emulze dlouhodobou stabilitu a čirý transparentní vzhled.
Jelikož každý druh emulze má svůj specifický práh emulgace / smyku, při kterém se dosahuje optimální velikosti a vlastností kapek, je přesné nastavení parametrů míchání zásadní. Zatímco příliš nízký smyk vede k příliš velkým kapkám, které rychle koalescují a způsobují fázovou separaci, příliš vysoký smyk může produkt zničit. Ultrazvukové vysokosmykové míchačky lze přesně řídit a přizpůsobit potřebám procesu.
Klikněte zde a přečtěte si více o ultrazvukové nanoemulgaci!

Ultrazvuková vysokosmyková míchačka UP200Ht pro emulgaci

Ultrazvukové vysokosmykové míchačky pro mísení a rozpouštění

Ultrazvukové vysokosmykové míchačky se používají k mísení, mletí, dispergování a rozpouštění částic, jako jsou prášky, pigmenty a vlákna, v rychlém, spolehlivém a jednoduchém procesu. Kavitace generovaná ultrazvukem zvyšuje přenos hmoty mezi pevnými látkami a kapalinou. Ultrazvuková kavitace má silný účinek na pevné částice: kavitační proudy kapaliny erodují povrch pevných látek a odnášejí erodované fragmenty do kapaliny, čímž vzniká homogenní suspenze.
Klikněte zde a přečtěte si více o ultrazvukovém rozpouštění!

Aplikace ultrazvukových vysokosmykových míchaček

• Mletí a rozmělňování
• Deaglomerace a dispergace
• Emulgace
• Rozpouštění prášků
• Zlepšení přenosu hmoty
• Sonochemické reakce

Vysokosmykové míchačky v jakékoli velikosti

Hielscher Ultrasonics navrhuje, vyrábí a distribuuje vysoce výkonné vysokosmykové míchačky od kompaktního, a přesto výkonného laboratorního zařízení až po pilotní a průmyslové vysokosmykové míchačky pro zpracování velkoobjemových proudů na úrovni komerční výroby.

Vysokosmykové míchačky pro laboratoř

Ultrazvukové míchačky se sondou jsou zavedenými nástroji v každé laboratoři. Jelikož ultrazvukové procesy lze lineárně převést do velkých objemů, jsou ultrazvukové vysokosmykové míchačky Hielscher ideální pro vývoj a optimalizaci vašeho procesu v malém měřítku. Po stanovení optimálních procesních parametrů lze pak vaši aplikaci míchání lineárně převést do pilotní a velkoobjemové výroby.
Hielscher nabízí ultrazvukové vysokosmykové míchačky pro práci v laboratorním měřítku s rozsahem ultrazvukového míchacího výkonu od 50 do 400 wattů.

Vysokosmykové míchačky pro průmysl

Průmyslové vysokosmykové míchačky Hielscher jsou vysoce výkonné ultrazvukové procesory určené pro mletí, dispergování, emulgaci a mísení velkých proudů suspenzí v náročném provozu. Tyto průmyslové míchačky snadno zvládají vysoké koncentrace pevných látek a abrazivní částice. Sondy (sonotrody) průmyslových ultrazvukových vysokosmykových míchaček jsou vybaveny přírubou, takže míchačku lze integrovat do ocelových nádrží, skleněných nádob nebo plastových zásobníků v jakékoli orientaci. To umožňuje natlakovat sonikační nádobu. Natlakování ultrazvukové nádoby nebo průtokové cely zesiluje akustickou kavitaci, a tím i proces ultrazvukového míchání. Hielscher Ultrasonics nabízí průmyslové vysokosmykové míchačky od 500 do 16 000 wattů. S modelem UIP16000 nabízí Hielscher nejvýkonnější ultrazvukovou vysokosmykovou míchačku na světě.
Vysoce viskózní materiály? – Žádný problém! Všechny ultrazvukové procesory Hielscher ve stolní a průmyslové kategorii snadno zpracují viskózní suspenze až do 250 000 centipoise. Pro viskozity vyšší než 2 000 cPs doporučujeme použití průtokových cel v kombinaci s vřetenovými čerpadly pro lepší přenos ultrazvukových vln do kapaliny.

Jak najít správnou ultrazvukovou vysokosmykovou míchačku?

Hielscher Ultrasonics je dlouholetý zkušený výrobce výkonných a spolehlivých ultrazvukových vysokosmykových míchacích systémů, které se používají k dispergování a rozbíjení částic, k přípravě nanoemulzí nebo k rozpouštění prášků v kapalinách. Jako lídr na trhu ultrazvukových míchaček Hielscher navrhuje, vyrábí a distribuuje ultrazvukové vysokosmykové míchačky a homogenizátory od laboratorního a stolního až po pilotní a plně průmyslové měřítko.

Odpovědi na následující otázky pomohou najít nejvhodnější vysokosmykovou míchačku pro váš proces:

• Jaká je vaše cílová aplikace?
• Jaký je typický objem, který je třeba zpracovat?
• Jaké jsou kritické faktory procesu?
• Jakých standardů kvality je třeba dosáhnout?

Naši dobře vyškolení a zkušení pracovníci vám pomohou se všemi dotazy i s koncepcí vašeho procesu míchání. Hielscher Ultrasonics nabízí důkladné poradenství v oblasti ultrazvukového zpracování, aby našim zákazníkům pomohl najít tu nejideálnější ultrazvukovou vysokosmykovou míchačku. Služby společnosti Hielscher však nekončí zde; zákazníky školíme buď v jejich provozech, nebo v naší ultrazvukové procesní laboratoři a technickém centru, abychom jim pomohli při vývoji, optimalizaci a převodu procesu do většího měřítka.
Průmyslové ultrazvukové procesory Hielscher Ultrasonics snadno dosahují velmi vysokých amplitud, které jsou potřebné k rozbíjení tvrdých částic a aglomerátů nebo ke zpracování suspenzí s vysokou koncentrací pevných látek. Průmyslové míchačky Hielscher snadno pracují s amplitudami až 200µm nepřetržitě v provozu 24/7. Pokud konkrétní procesy vyžadují ještě vyšší amplitudy, jsou k dispozici zakázkové ultrazvukové sondy. Příslušenství, jako jsou boosterové nástavce, průtokové cely, sonikační reaktory a kompletní recirkulační sestavy, je snadno dostupné a umožňuje nakonfigurovat váš ultrazvukový míchací systém optimálně přizpůsobený požadavkům vašeho procesu. Všechny sonotrody a reaktory, které jsou jedinými částmi přicházejícími do kontaktu s médiem, jsou CIP/SIP (čištění a sterilizace na místě).

Pokročilé ultrazvukové vysokosmykové míchačky

Hielscher Ultrasonics se zaměřuje na vysoce výkonné buněčné dezintegrátory s nejvyšší uživatelskou přívětivostí a nejmodernějšími technickými vymoženostmi. To znamená, že standardy laboratorních dezintegrátorů Hielscher se stále více přizpůsobují inteligenci průmyslových strojů. Uživatel může digitální sonikátory Hielscher ovládat prostřednictvím dálkového ovládání přes prohlížeč. Software pro automatický záznam dat zapisuje všechny důležité ultrazvukové parametry, jako je čistý výkon, celkový výkon, amplituda, teplota, tlak, čas a datum, jako soubor CSV na vestavěnou SD kartu. Ultrazvukový dezintegrátor lze navíc naprogramovat na automatické vypnutí po stanovené době nebo po dosažení určitého energetického vstupu, případně lze naprogramovat pulzní režimy sonikace. Připojitelná teplotní a tlaková čidla umožňují pečlivě sledovat podmínky vzorku. Jelikož regulace teploty u materiálů citlivých na teplo je zásadním faktorem pro kvalitu výsledků procesu, nabízí Hielscher různá řešení pro udržení procesní teploty v cílovém teplotním rozsahu.
Pokročilé funkce sonikátorů Hielscher zajišťují nejvyšší kontrolu procesu, spolehlivé a reprodukovatelné výsledky sonikace, uživatelskou přívětivost a pohodlí při práci.

Kvalita – Made in Germany

Jako rodinná firma, kterou rodina vlastní i řídí, klade Hielscher u svých ultrazvukových procesorů důraz na nejvyšší standardy kvality. Všechny sonikátory jsou navrhovány, vyráběny a důkladně testovány v našem sídle v Teltow nedaleko Berlína v Německu. Díky robustnosti a spolehlivosti se ultrazvuková zařízení Hielscher stávají tahounem vaší výroby. Provoz 24/7 při plném zatížení a v náročných prostředích je přirozenou vlastností vysoce výkonných míchaček Hielscher.

Ultrazvukové vysokosmykové míchačky Hielscher si můžete zakoupit v jakékoli velikosti a v konfiguraci přizpůsobené vašemu procesu. Od zpracování kapalin v malé laboratorní kádince až po kontinuální průtokové míchání suspenzí v průmyslovém měřítku, Hielscher Ultrasonics pro vás nabízí vhodnou vysokosmykovou míchačku! Kontaktujte nás, prosím – rádi vám doporučíme ideální sestavu ultrazvukové míchačky!

Níže uvedená tabulka uvádí přibližnou zpracovatelskou kapacitu našich sonikátorů: