Ultralyd disintegration: Befugtning, opløsning, spredning

Ultralydintegratorer bruges i vid udstrækning til at våd, sprede eller opløse partikler og pulvere i væsker. Højtydende ultralydapparater skaber intense forskydningskræfter, som bryder og splintrer aggregater, agglomerater og primære partikler til mikroskopisk eller nanostørrelse. Den ensartede partikelbehandling i det akustiske kavitationsfelt resulterer i en smal partikelfordeling og en ensartet partikeloverflade.

Ultralyd disintegratorer og deres applikationer

Ultralyd disintegratorer levere intense forskydningskræfter, hvilket skaber den nødvendige indvirkning på faste stoffer såsom partikler, krystaller og fibre til at forstyrre dem og bryde dem ned til en målrettet størrelse, f.eks. Sammenlignet med alternative opløsningsmetoder såsom højforskydningsknive, højtrykshomogenisatorer, perlemøller, mikrofluidisatorer osv.

Fordele ved ultrasoniske disintegratorer

  • Kavitation og forskydning med høj intensitet
  • Ensartet partikelbehandling
  • høje faste koncentrationer
  • Dyser / ingen tilstopning
  • Der kræves ikke fræsemiddel (dvs. perler),
  • lineær skalerbarhed
  • Let & sikker drift
  • Let at rengøre
  • Time- & energieffektiv

Arbejdsprincippet for ultralydsonde-type disintegratorer er baseret på generering af akustisk kavitation. Gennem ultralydsonden overføres ultralydsbølger med høj intensitet til procesmediet (dvs. væske eller gylle). Ultralydbølgerne bevæger sig gennem væsken, hvor de skaber vekslende højtryks- lavtrykscyklusser. Under lavtrykscyklusserne opstår der minutvakuumbobler, såkaldte kavitationsbobler. Disse kavitationsbobler vokser over flere trykcyklusser, indtil de når en størrelse, hvor de ikke kan absorbere mere energi. På dette tidspunkt imploderer kavitationsboblerne voldsomt og skaber lokalt ekstreme forhold som meget høje temperaturer, tryk, ekstreme temperatur- og trykforskelle (på grund af høje opvarmnings-/kølehastigheder og trykudsving), mikroturbulenser og væskestrømme med hastigheder på op til 180 m/s. Disse forhold har betydelige mekaniske virkninger på partikler i mediet, da væskestrømmene med høj hastighed accelererer partiklerne i mediet, således at partiklerne kolliderer. Ved interpartikelkollision er fast stof (f.eks. partikler, fibre, celler) erodere, splintres og fragmenteres til mikron- og nanostore bits.
De høje turbulenser, der skabes ved ultralydbehandling, øger masseoverførslen mellem faserne og fremmer derved opløsningen af pulvere eller heterogene kemiske reaktioner. Dette gør ultralyd disintegrators det foretrukne værktøj til at intensivere processer såsom fræsning, dispergering, emulgering og opløsning.

Ultrasonic disintegrators installed as cluster of 7x UIP1000hdT (7x 1kW)

7x. ultralyd disintegrators UIP1000hdT (7x 1kW ultralydseffekt) installeret som klynge

Anmodning om oplysninger




Bemærk vores Fortrolighedspolitik.


Læs mere om ultralydintensivering af kemiske reaktioner (sonochemistry)!

Anvendelser af ultrasonic disintegrators

  • fræsning & slibning
  • deagglomeration & spredning
  • emulgering
  • Opløsning af pulvere
  • Forbedring af masseoverførslen
  • Sonokemiske reaktioner

Ultralyd disintegratorer for partikelstørrelse Reduktion

Ultralyd disintegratorer anvendes til partikler størrelse reduktion og partikelfordeling, uanset dette betyder reel comminution af primære partikler (benævnt fræsning) eller brud på agglomerater (benævnt deagglomeration / dispersion).

Ultrasonic fræsning af Mg2Si.

Partikelstørrelsesfordeling og SEM-billeder af Mg2Si før og efter ultralydsfræsning (UM). a) partikelstørrelsesfordeling b) SEM-billede før ultralydsfræsning c) SEM-billede efter ultralydsfræsning i 50% PVP-50% EtOH i 2 timer.
Kilde: Marquez-Garcia et al. 2015.

Ultralyd disintegratorer til fræsning & slibning

Ultralydgenereret kavitation skaber intense forskydningskræfter og dermed relateret inter-bestemt kollision. Faste stoffer i gyllen fungerer som fræsemiddel (kan sammenlignes med perler eller perler i en perle / perlemølle): De bliver accelereret af kavitationslikviderstrømmene, som nemt opnår hastigheder på op til 180 m/s. Når partiklerne rammer hinanden med så stor hastighed, bryder de og splintrer i mikron- og nanostørrelsesfragmenter. Ultralyd disintegratorer kan endda bryde primære partikler. Ultralydflowcellereaktorer sikrer ensartet behandling af alle partikler, så ultralydsfræsning resulterer i en smal partikelstørrelsesfordeling.
Klik her for at lære mere om ultralydfræsning!

Ultralyd disintegratorer til deagglomeration & spredning

Ultralydsprocesparametre kan styres meget præcist, så ultralydskonstroorer kan fræse primære partikler, når der påføres høje amplituder og forhøjet tryk. På den anden side kan ultralydsopløsningssystemer også betjenes ved lavere amplituder og mildere forhold, således at partikelstrukturen og overfladen forbliver intakt, men agglomerater brydes fra hinanden, og de enkelte partikler fordeles ensartet i gyllen.
Klik her for at lære mere om ultralyd deagglomeration og dispersion!

Ultralyd disintegratorer til emulgering

Når to ikke-blandbare væsker (f.eks. vand og olie) sonikeres, forstyrrer ultralydkavitationen dråberne – producerer meget små dråber af de to ikke-blandbare faser, som derefter blandes sammen. Da ultralydskonstruktører let producerer dråber i nanostørrelse, udviser stabiliserede ultralydemulsioner en langsigtet stabilitet og et klart gennemsigtigt udseende.
Klik her for at læse mere om ultralyd nano-emulgering!

Ultralyd disintegratorer til opløsning

Ultralyd disintegratorer bruges til at opløse pulver og tabletter i en hurtig, letkøbt og sikker procedure. Ultralydgenereret kavitation udhuler overfladen af faste stoffer og transporterer de eroderede fragmenter ind i væsken, der der producerer, og derved en homogen opløsning.
I den farmaceutiske industri er opløsning af tabletter en daglig opgave, f.eks. Når tabletter udsættes for et vandigt miljø, opløses tabletten langsomt i en meget tidskrævende proces. Selv med brugen af en fælles omrører eller klinge omrører, den fulde opløsning af tabletter forbliver tidskrævende. Ultralydkavitation og dens ekstraordinært intense forskydningskræfter løsner partiklerne fra tabletten og transporterer dem ind i fortyndingsmidlet, hvorved masseoverførslen mellem tabletoverfladen og den friske, umættede fortyndingsmiddel løbende er i gang. Dette gør ultralyd opløse en ekstremt hurtig og effektiv proces, som hjælper med at fremskynde opløsning af lægemidler.
Klik her for at læse mere om ultralyd opløsning!

Ultralyd opløsning af Jelly Babyer i vand med Ultralyd disintegrator UP200St

Hvordan virker en mekanisk disintegrator arbejde?

Ultralyd lab disintegrators bruge det samme mekaniske princip som industrielle disintegrators gøre. Disintegrator blandesystemer opløse agglomerater og aggregater, opløse fast stof eller sprede faste partikler i flydende blandinger. Ultralydsopløsning inkorporerer en højintensiv ultralydsonde i en batchtank eller i en in-line flowcellereaktor. Sonden (sonotrode) af ultralyd disintegrator vibrerer i væsken på en meget høj frekvens og skaber intens ultralydkavitation i væsken. Hver kavitation boble sammenbrud resulterer i kraftfulde forskydning kræfter, at bryde agglomerater, aggregater, og selv primære partikler. Også ultralydkavitation producerer højhastighedskavitationalstreaming med op til 1000 km /t. De kavitationelle væskestråler impinge partikel agglomerater, brud cellevægge, forbedre materialeoverførsel inden for gylle og sprede faste stoffer i hele væskevolumen. I ultralydkavitationsfeltet veksler trykkene hurtigt og gentagne gange mellem vakuum og op til 1000bar. En roterende mixer med 4 mixerblade skulle operere med svimlende 300.000 rpm for at opnå den samme frekvens af vekslende trykcyklusser. Konventionelle roterende blandere og rotor-stator blandere skaber ingen væsentlig mængde kavitation på grund af deres begrænsning i hastighed.

Interesseret i bottom-up syntese af nano-partikler? – Klik her for at læse mere!

Ultrasonicator UP200St (200W) dispergerer carbon black i vand ved hjælp af 1%wt Tween80 som overfladeaktivt stof


Ultrasonic disintegration is highly effective to mill, disperse or dissolve particles

Ultralyd disintegrator UIP2000hdT for partikeldispersioner i rustfri stålreaktor

Lab ultralyd disintegratorer

De helt nye 200 watt ultralydslaboratorier UP200St og UP200Ht er kraftige homogenisatorer til homogenisering, emulgering, dispergering, deagglomerering, fræsning & formaling, ekstraktion, lysis, disintegration, afgasning, sprøjtning, og sonochemical applikationer.Sonde-type ultralydsenheder er et meget nyttigt værktøj i hvert laboratorium. En ultralydsonde (også kendt som sonotrode) er en enkel geometri og let at rengøre titanium stang, der par ultralydvibrationer til en væske. Hielscher laver ultralydssonder og spidser i en lang række størrelser. For den mest almindelige opløsning af faste stoffer i laboratoriet, ultralyd sonder af 3, 7, 14, eller 22mm spids diameter er meget nyttige. Andre sondestørrelser og ultrasoniske sonder i brugerdefineret størrelse er tilgængelige. Typiske ultralydsenheder til laboratorieopløsning spænder fra 100 til 400 watt ultralydseffekt.

Industrielle ultralyd disintegratorer

UIP4000hdT flowcelle til inline sonikering på industriel skalaHielscher industrielle disintegrators er high-power ultralyd processorer designet til tunge kontinuerlig opløsning af store gyllestrømme. Disse industrielle systemer kan nemt håndtere høje faste koncentrationer. Industrielle ultralydsonder er udstyret med en flange, der kan monteres på ståltanke, glasreaktorer eller plastbeholdere i enhver retning. Tryk på sonikeringsbeholderen eller flowcellen forstærker den akustiske kavitation og dermed sonikeringsprocessen. Typisk ultralyd industriel opløsning udstyr spænder fra 1000 til 16.000 watt ultralyd magt pr sonotrode.

Industrier, hvor ultralyd opløsning er almindeligt forekommende:

  • Dispergering, opløsning, blanding af faste/flydende formuleringer
  • Materialevidenskab
  • Prøveforberedelse før analyse
  • Nano-partikel applikationer
  • partikel funktionalisering
  • Reaktionerne på faseoverførsel
  • Krystallisering / Nedbør
  • Forarbejdning af fødevarer
  • Papirindustrien
  • Fordøjelsen af biomasse

Sådan køber du den rigtige Ultrasonic Disintegrator?

Hielscher Ultrasonics er lang tid erfaren producent af højtydende ultralyd disintegrators, som bruges til at sprede og bryde partikler eller til at opløse pulvere i væsker. Som markedsleder designer, producerer og distribuerer Hielscher ultralydskonstroorer og homogenisatorer fra lab og bænk top op til fuld-industriel skala.

Vi hjælper dig med at besvare følgende spørgsmål for at finde den bedst egnede ultralyd disintegrator til din ansøgning og behov:

  • Hvad er din målansøgning?
  • Hvad er den typiske diskenhed, der skal behandles?
  • Hvad er de kritiske faktorer i processen?
  • Hvad er kvalitetsstandarderne, som skal opfyldes?

Vores veluddannede og erfarne personale vil hjælpe dig med eventuelle spørgsmål og udformningen af din proces. Hielscher Ultrasonics tilbyder en dybdegående rådgivning om ultralydsprocesser for at hjælpe vores kunder med at finde den optimale ultralydsenhed. Men Hielschers service slutter ikke her, vi træner kunder enten på deres faciliteter eller i vores ultralydsproceslaboratorium og tekniske center for at hjælpe dem under procesudvikling, optimering og opskalering.
Hielscher Ultralyd’ industrielle ultralydsprocessorer leverer nemt meget høje amplituder, som er nødvendige for at bryde hårde partikler og agglomerater eller til at behandle opslæmninger med en høj fast koncentration. Hielscher industrielle disintegrators kan køres med amplituder på op til 200 μm kontinuerligt i 24/7 drift. For endnu højere amplituder er tilpassede ultralydsonoplove tilgængelige. Yderligere tilbehør såsom booster horn, flow celler, sonikering reaktorer og komplet recirkulation opsætninger er let tilgængelige og gør det muligt at konfigurere din ultralyd system specificeret til din proces krav.

Sofistikerede ultralyd disintegratorer

Præcis kontrol over ultralydprocesparametrene ved Hielscher Ultrasonics' intelligent softwareHielscher Ultrasonics fokuserer på højtydende disintegratorer med højeste brugervenlighed og state-of-the-art tekniske fremskridt. Det betyder, at hielschers laboratoriedestrafstageres standarder tilpasser sig mere og mere til intelligensen i industrimaskiner. Brugeren kan styre Hielschers digitale ultralydapparater via browserfjernbetjening. Den automatiske dataoptagelse software skriver alle vigtige ultralyd parametre såsom netto effekt, total effekt, amplitude, temperatur, tryk, tid og dato som CSV-fil på en indbygget SD-kort. Desuden kan ultralydskonstrooren programmeres til automatisk afspærring efter et bestemt tidspunkt eller et bestemt energiinput eller program pulserende sonikeringstilstande. Temperatur- og tryksensorer, der kan tilsluttes, gør det muligt at spore prøveforholdene omhyggeligt. Da temperaturkontrol af varmefølsomme materialer er en afgørende faktor for kvaliteten af procesresultaterne, tilbyder Hielscher forskellige løsninger til at holde procestemperaturen i det målrettede temperaturområde.
De avancerede funktioner i Hielscher ultralydapparater sikrer den højeste proceskontrol, pålidelige og reproducerbare sonikeringsresultater, brugervenlighed og arbejdskomfort.
Hielscher Ultralyd’ industrielle ultralydsprocessorer kan levere meget høje amplituder. Amplituder på op til 200 μm kan nemt kontinuerligt køres i 24/7 drift. For endnu højere amplituder er tilpassede ultralydsonoplove tilgængelige. Evnen til at køre sådanne høje amplituder gør det muligt for vores kunder at fræse primære partikler effektivt til nano-størrelse. Robustheden af Hielschers ultralydsudstyr giver mulighed for 24/7 drift i tunge og krævende miljøer.

kvalitet – Fremstillet i Tyskland

Som en familieejet og familiedrevet virksomhed sætter Hielscher en ære i den høje kvalitet af sine ultralydsprocessorer. Alle ultralydapparater er designet, fremstillet og testet i vores hovedkvarter i Teltow nær Berlin, Tyskland. Robustheden af Hielschers ultralydsudstyr giver mulighed for 24/7 drift i tunge og krævende miljøer.

Du kan købe Hielscher ultralyd disintegrators i alle forskellige størrelser og prisklassen tilbyder en overkommelig ultralydsapparat matcher dit budget. Fra partikelopløsning i små laboratoriehætteglas til kontinuerlig strømningsopløsning af opslæmninger i industriel produktion har Hielscher Ultrasonics en passende disintegrator til dig! Kontakt os venligst – vi er glade for at anbefale dig den mest egnede ultralydbehandling!
Tabellen nedenfor giver dig en indikation af den omtrentlige forarbejdningskapacitet hos vores ultralydapparater:

Batch Volumen Strømningshastighed Anbefalede enheder
1 til 500 ml 10 til 200 ml / min UP100H
10 til 2000 ml 20 til 400 ml / min Uf200 ः t, UP400St
0.1 til 20L 0.2 til 4L / min UIP2000hdT
10 til 100 l 2 til 10 l / min UIP4000hdT
na 10 til 100 l / min UIP16000
na større klynge af UIP16000

Kontakt os! / Spørg Os!

Bed om mere information

Brug venligst nedenstående formular til at anmode om yderligere oplysninger om ultralydsprocessorer, programmer og pris. Vi vil være glade for at diskutere din proces med dig og tilbyde dig et ultralydssystem, der opfylder dine krav!









Bemærk venligst, at vores Fortrolighedspolitik.


Hielscher Ultrasonics fremstiller højtydende ultralyds homogenisatorer til dispersion, emulgering og celle ekstraktion.

High-Power ultralyd homogenisatorer fra Lab til Pilot og Industriel vægt.

Litteratur / Referencer