Míchání s vysokým smykem s ultrazvukem
Míchačky s vysokým smykem aplikují vysoké smykové síly do kapalin a kalů, aby zajistily rovnoměrné dispergování, míchání a emulgaci dvou nebo více fází kapalina-pevná látka nebo kapalina-kapalina. Ultrazvuku generuje vysoké smykové síly prostřednictvím akustické kavitace, ke které dochází, když je vysoce výkonný ultrazvuk spojen s kapalinami. Ultrazvukové mixéry s vysokým smykem jsou vynikající technologií míchání, která snadno vyniká běžně používanými mixéry s vysokým smykem, vícehřídelovými mixéry, vysokotlakými homogenizátory, koloidními mlýny a lopatkovými míchadly.
Výhody ultrazvukových mixérů s vysokým střihem
Ultrazvukové mixéry s vysokým střihem jsou k dispozici od 50W laboratorních homogenizátorů až po 16 000W průmyslové míchací systémy. Široké portfolio laboratorních, stolních a průmyslových ultrazvukových mixérů s vysokým smykem umožňuje vybrat si ideální ultrazvukový mixér s vysokým smykem pro vaši aplikaci a objem výroby.
Vysoké amplitudy na ultrazvukové sondě vytvářejí intenzivní kavitaci s proudy kapaliny o vysokých rychlostech a složitých turbulencích. Ultrazvukem generovaný intenzivní hydraulický a mechanický smyk redukuje částice a kapičky na mikronovou a nano velikost. Vzhledem k tomu, že parametry procesu sonikace jsou přesně kontrolovatelné a nastavitelné, dopad míchání, frézování nebo dispergace může být přesně přizpůsoben cíli materiálu a procesu. Ultrazvukové míchačky s vysokým střihem zkracují dobu míchání? mletí a spolehlivě produkují jemné a ultrajemné disperze.
Ultrazvukový mixér lze použít pro dávkové a inline průtokové procesy. Rozmanitost ultrazvukových průtokových buněk a reaktorů umožňuje míchání proudů při velmi rozdílných průtocích a viskozitách. Ultrazvukový mixér s vysokým střihem zvládne velmi vysoké koncentrace pevných látek a ani velmi abrazivní částice nejsou problémem.
Jak funguje míchání s vysokým smykem pomocí ultrazvuku?
Ultrazvukové míchačky s vysokým smykem používají stejný mechanický princip jako průmyslové míchací systémy, jako jsou nožové mixéry s vysokým smykem, vícehřídelové mixéry, koloidní mlýny, vysokotlaké homogenizátory a systémy nožových míchadel. Ultrazvukové míchací systémy se používají k dispergaci a mletí částic, k emulgaci olejové a vodní fáze, k solubilizaci pevných látek a k výrobě homogenních směsí jakéhokoli druhu materiálů v kapalinách a kalech. Ultrazvukové smykové mixéry integrují ultrazvukovou sondu do míchací nádoby, například do dávkové nádrže nebo do průtokové cely. Ultrazvuková dezintegrační sonda vibruje v kapalině s velmi vysokou frekvencí a vytváří intenzivní ultrazvukovou kavitaci v kapalině. Kolaps kavitačních bublin má za následek silné smykové síly, které narušují a lámou kapičky, aglomeráty, agregáty a dokonce i primární částice. Vzhledem k tomu, že ultrazvuková kavitace generuje vysokorychlostní kavitační proudění s rychlostí až 1000 km? h, kavitační kapalinové trysky urychlují částice. Když se urychlené částice srazí navzájem, působí jako mlecí médium. Následně se srážející se částice roztříští a jsou zmenšeny na velikost mikronů nebo nanometrů. V ultrazvukovém kavitačním poli se rychle a opakovaně střídají tlaky mezi vakuem a až 1000 barů. Rotační mixér se 4 míchacími lopatkami by musel pracovat při ohromujících 300 000 otáčkách za minutu, aby dosáhl stejné frekvence cyklů střídavého tlaku. Konvenční rotační míchačky a rotor-statorové míchačky nevytvářejí žádné významné množství kavitace kvůli jejich omezení rychlosti.
Ultrazvukový mixér s vysokým střihem UIP2000hdT, míchací jednotka o výkonu 2 kW
Tip pro zpracování: Ultrazvukové míchání pod tlakem
Vyvíjení tlaku na ultrazvukový reaktor nebo průtokovou buňku zesiluje akustickou kavitaci. Hielscher Ultrasonics dodává různé typy průtokových buněk a reaktorů, které lze snadno natlakovat až na 5 barg. Ultrazvukové reaktory na míru zvládnou vyšší tlaky až 300 barg.
Ultrazvukové míchačky s vysokým smykem a jejich aplikace
Ultrazvukové mixéry s vysokým střihem vytvářejí intenzivní smykové síly, které mají požadovaný dopad na částice, jako jsou pevné látky, kapky, krystaly a vlákna, aby je narušily a rozložily na cílovou velikost, která může být v rozsahu mikronů nebo nano. V závislosti na tvrdosti a křehkosti materiálů lze parametry ultrazvukového procesu přesně upravit tak, aby bylo dosaženo očekávaného výsledku míchání. Ve srovnání s alternativními metodami míchání, jako jsou míchadla s vysokým smykovým vedením, vysokotlaké homogenizátory, koloidní? kuličkové mlýny, hřídelové mixéry atd., nabízejí ultrazvukové dezintegrátory některé hlavní výhody.
Výhody ultrazvukových mixérů s vysokým střihem
- Vysoce intenzivní kavitace a smyk
- Rovnoměrné zpracování částic
- Vysoké koncentrace pevných látek
- Žádné trysky? žádné ucpávání
- Není potřeba žádné mlecí médium (tj. housenky)
- Lineární škálovatelnost
- Snadný & Bezpečný provoz
- Snadno se čistí
- Čas- & Energeticky úsporné
Ultrazvukové mixéry s vysokým střihem pro redukci velikosti částic
Ultrazvukové dezintegrátory se používají ke zmenšení velikosti částic a distribuci částic, ať už se jedná o skutečné rozmělnění primárních částic (označované jako mletí) nebo rozbití aglomerátů (označované jako deaglomerace? disperze).
Přečtěte si více o ultrazvukovém frézování a dispergaci částic!
Ultrazvukové míchačky s vysokým střihem pro emulgaci
Ultrazvukový mixér s vysokým střihem UP200Ht pro emulgaci
Ultrazvukové mixéry s vysokým střihem pro míchání a rozpouštění
Ultrazvukové mixéry s vysokým střihem se používají k míchání, mletí, dispergaci a rozpouštění částic, jako jsou prášky, pigmenty a vlákna, v rychlém, spolehlivém a snadném procesu. Ultrazvukem generovaná kavitace zvyšuje přenos hmoty mezi pevnými látkami a kapalinou. Ultrazvuková kavitace má silný dopad na pevné částice: Kavitační proudy kapaliny erodují povrch pevných látek a transportují erodované fragmenty do kapaliny, čímž vzniká homogenní suspenze.
Klikněte zde a přečtěte si více o ultrazvukovém rozpouštění!
Aplikace ultrazvukových mixérů s vysokým střihem
- drcení & Mletí
- deaglomerace & disperze
- Emulgace
- Rozpouštění prášků
- Zlepšení přenosu hmoty
- Sonochemické reakce
Ten SonoStation – ultrazvukový systém s 2x 2kW ultrasonicators, míchanou nádrží a čerpadlem – je uživatelsky přívětivý systém pro míchání, mletí a dispergování.
Míchačky s vysokým střihem v jakékoli velikosti
Hielscher Ultrasonics navrhuje, vyrábí a distribuuje vysoce výkonné mixéry s vysokým smykem od kompaktních, ale výkonných laboratorních zařízení až po pilotní a průmyslové mixéry s vysokým smykem pro zpracování velkých objemů proudů na komerční výrobní úrovni.
Míchačky s vysokým smykem pro laboratoř
Ultrazvukové mixéry sondového typu jsou zavedenými nástroji v každé laboratoři. Vzhledem k tomu, že ultrazvukové procesy mohou být lineárně škálovány až do velkého objemu, jsou ultrazvukové mixéry Hielscher s vysokým smykem ideální pro vývoj a optimalizaci vašeho procesu v malém měřítku. Poté, po stanovení optimálních procesních parametrů, může být vaše míchací aplikace lineárně upscalována na pilotní a hromadnou výrobu.
Hielscher nabízí ultrazvukové mixéry s vysokým střihem pro práci v laboratorním měřítku s výkonovým rozsahem od 50 do 400 wattů ultrazvukového míchacího výkonu.
Míchačky s vysokým střihem pro průmysl
Hielscher průmyslové mixéry s vysokým smykem jsou vysoce výkonné ultrazvukové procesory určené pro frézování, dispergování, emulgaci a míchání velkých proudů kejdy za velkého zatížení. Tyto průmyslové míchačky si snadno poradí s vysokými koncentracemi pevných látek a abrazivními částicemi. Sondy (sonotrody) průmyslových ultrazvukových míchadel s vysokým smykem jsou vybaveny přírubou, takže míchadlo lze integrovat do ocelových nádrží, skleněných nádob nebo plastových nádob v libovolné orientaci. To umožňuje natlakovat sonikační nádobu. Vyvíjení tlaku na ultrazvukovou nádobu nebo průtokovou buňku zesiluje akustickou kavitaci a tím i proces ultrazvukového míchání. Hielscher Ultrasonics nabízí průmyslové mixéry s vysokým střihem od 500 do 16 000 wattů. S UIP16000 nabízí Hielscher nejvýkonnější ultrazvukový mixér s vysokým smykem na světě.
Materiály s vysokou viskozitou? – Žádný problém! Všechny ultrazvukové procesory Hielscher ve stolních a průmyslových kategoriích mohou snadno zpracovávat viskózní suspenze až do 250 000 centipoise. Pro viskozity vyšší než 2 000 cPs doporučujeme použití průtočných cel v kombinaci s progresivními dutinovými čerpadly pro lepší spojení ultrazvukových vln s kapalinou.
Jak najít správný ultrazvukový mixér s vysokým střihem?
Hielscher Ultrasonics je dlouholetým zkušeným výrobcem výkonných a spolehlivých ultrazvukových systémů s vysokým smykovým mícháním, které se používají k dispergaci a rozbíjení částic, k přípravě nanoemulzí nebo k rozpouštění prášků v kapalinách. Jako lídr na trhu s ultrazvukovými mixéry Hielscher navrhuje, vyrábí a distribuuje ultrazvukové mixéry s vysokým smykem a homogenizátory od laboratorních a stolních až po pilotní a plně průmyslové měřítko.
Odpovědi na následující otázky vám pomohou najít nejvhodnější míchačku s vysokým smykem pro váš proces:
- Jaká je vaše cílová aplikace?
- Jaký je typický objem, který je třeba zpracovat?
- Jaké jsou kritické faktory procesu?
- Jaké jsou standardy kvality, které musí být splněny?
Our well trained and experienced staff will assist you with any questions and the conception of your mixing process. Hielscher Ultrasonics offers an in-depth consulting on ultrasonic processing to help our customers finding the most ideal ultrasonic high shear mixer. But Hielscher’s service does not end here, we train customers either at their facilities or in our ultrasonic process lab and technical center to assist them during process development, optimization and scale-up.
Hielscher Ultrasonics’ Průmyslové ultrazvukové procesory snadno dodávají velmi vysoké amplitudy, které jsou potřebné k rozbití tvrdých částic a aglomerátů nebo ke zpracování suspenzí s vysokou koncentrací pevných látek. Průmyslové mixéry Hielscher snadno běží v amplitudách až 200 μm nepřetržitě v provozu 24/7. Pokud specifické procesy vyžadují ještě vyšší amplitudy, jsou k dispozici ultrazvukové sondy na míru. Příslušenství, jako jsou posilovací houkačky, průtokové články, sonikační reaktory a kompletní nastavení recirkulace, je snadno dostupné a umožňuje nakonfigurovat váš ultrazvukový míchací systém optimálně přizpůsobený vašim procesním požadavkům. Všechny sonotrody a reaktory, které jsou jedinými částmi, které přicházejí do styku s médiem, jsou CIP/SIP (čištění a sterilizace na místě).
Sofistikované ultrazvukové mixéry s vysokým střihem
Hielscher Ultrasonics focusses on high-performance cell disintegrators with highest user friendliness and state-of-the-art technical advances. This means that the standards of Hielscher lab disintegrators adapt more and more to the intelligence of industrial machinery. The user can control Hielscher’s digital ultrasonicators via browser remote control. The automatic data recording software writes all important ultrasonic parameters such as net power, total power, amplitude, temperature, pressure, time and date as CSV file on a built-in SD-card. Furthermore, the ultrasonic disintegrator can be programmed to automatic shut-off after a determined time or a specific energy input or program pulsating sonication modes. Pluggable temperature and pressure sensors allow for tracking the sample conditions carefully. Since temperature-control of heat-sensitive materials is a crucial factor for the quality of the process results, Hielscher offers various solutions to keep the process temperature in the targeted temperature range.
Sofistikované funkce Hielscher ultrasonikators zajišťují nejvyšší kontrolu procesu, spolehlivé a reprodukovatelné výsledky ultrazvuku, uživatelskou přívětivost a pracovní pohodlí.
kvalita – Vyrobeno v Německu
As a family-owned and family-run business, Hielscher prioritizes highest quality standards for its ultrasonic processors. All ultrasonicators are designed, manufactured and thoroughly tested in our headquarter in Teltow near Berlin, Germany. Robustness and reliability of Hielscher’s ultrasonic equipment make it a work horse in your production. 24/7 operation under full load and in demanding environments is a natural characteristic of Hielscher’s high-performance mixers.
Můžete si koupit ultrazvukové mixéry Hielscher s vysokým střihem v jakékoli jiné velikosti a nakonfigurované pro váš proces. Od úpravy kapalin v malé laboratorní kádince až po kontinuální průtokové míchání suspenzí na průmyslové úrovni, Hielscher Ultrasonics nabízí vhodný mixér s vysokým střihem pro vás! Kontaktujte nás – Jsme rádi, že vám můžeme doporučit ideální nastavení ultrazvukového mixéru!
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!
Vysoce výkonné ultrazvukové homogenizátory od laboratoř k pilot a industriální škála.
Fakta, která stojí za to vědět
Ultrasonicators a jejich použití jako mixéry s vysokým smykem
Ultrasonicators jsou ultrazvuková zařízení typu sondy, která jsou definována přenosem ultrazvukových vibrací přes ultrazvukovou sondu do zpracovatelského média. Sonda, známá také jako sonotroda, je titanová tyč, která vibruje v ultrazvukové frekvenci, např. 20 kHz. Vibrace na frekvenci 20 kHz znamenají, že vodorovný povrch sondy se roztahuje a smršťuje 20 000krát za sekundu. Tyto rychlé pohyby v ultrazvukovém frekvenčním rozsahu na špičce sondy jsou spojeny s kapalinou. V kapalině se ultrazvukové vlny šíří médiem a vytvářejí střídavé cykly vysokého tlaku? nízkého tlaku. Během nízkotlakého cyklu vznikají nepatrné vakuové bubliny, které rostou po několik tlakových cyklů, dokud nedosáhnou bodu, kdy nemohou absorbovat žádnou další energii. V místě maximálního růstu kavitační bublina prudce praskne. Výsledkem imploze je energeticky husté pole s velmi vysokými teplotami a tlaky, příslušnými teplotními a tlakovými rozdíly, proudy kapalin s rychlostmi až 180 m/s a turbulencemi. Tato kavitační energie má silný vliv na kapaliny a suspenze, což má za následek mimořádné výsledky míchání, míchání, mletí, dispergování a emulgace. Ultrazvukové mixéry s vysokým smykovým třením snadno produkují částice a kapky o velikosti nanočástic a kapek s velmi úzkou distribucí velikosti částic? kapek.
Zde si přečtěte, jaké jsou rozdíly mezi ultrazvukovou? akustickou kavitací a hydrodynamickým zpracováním kavitace!
Běžná průmyslová odvětví pro ultrazvukové míchačky s vysokým smykem
- Dispergace, rozpouštění, míchání pevných a kapalných přípravků
- Emulgace
- Nauka o materiálech
- Příprava vzorku před analýzou
- Aplikace nanočástic
- Funkcionalizace částic
- Reakce fázového přenosu
Literatura? Reference
- Pohl M.; Schubert H. (2004): Dispersion and deagglomeration of nanoparticles in aqueous solutions. International Congress for Particle Technology PARTEC 2004; Nuremberg, Germany.
- Thomas Leong, Muthupandian Ashokkumar, Sandra Kentish(2011): The Fundamentals of Power Ultrasound. – A Review. Acoustics Australia, 54 – Vol. 39 August 2011.
- Karl A. Kusters, Sotiris E. Pratsinis, Steven G. Thoma, Douglas M. Smith (1994): Energy-size reduction laws for ultrasonic fragmentation. Powder Technology, Volume 80, Issue 3, September 1994. 253-263.
- Pekarovicova, A.; Pekarovic, J. (2009): Emerging Pigment Dispersion Technologies. Pira International (2009).
- S.E. Karekar; B.A. Bhanvase; S.H. Sonawane; M.P. Deosarkar; D.V. Pinjari; A.B. Pandit(2014): Synthesis of zinc molybdate and zinc phosphomolybdate nanopigments by an ultrasound assisted route: Advantage over conventional method. Chemical Engineering and Processing 87; Nov. 2014.