Hielscher Ultralydsteknologi

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.
In the pharmaceutical industry, dissolving tablets is a daily task, e.g. for analytical purposes. When tablets are exposed to an aqueous environment, the tablet dissolves slowly in a very time-consuming process. Even with the usage of a common stirrer or blade agitator, the full dissolution of tablets remains time-consuming. Ultrasonic cavitation and its extraordinarily intense shear forces detach the particles from the tablet and transport them into the diluent, thereby keeping the mass transfer between tablet surface and fresh, unsaturated diluent continuously in progress. This makes ultrasonic dissolving a extremely rapid and efficient process, which helps to accelerate drug dissolution.
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!

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

Ultralyd disintegrator UIP2000hdT for partikeldispersioner i rustfri stålreaktor

Lab Ultrasonic Disintegrators

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.

Industrial Ultrasonic Disintegrators

UIP4000hdT flowcelle til inline sonikering på industriel skalaHielscher industrial disintegrators are high-power ultrasonic processors designed for heavy-duty continuous disintegration of large slurry streams. These industrial systems can easily handle high solid concentrations. Industrial ultrasonic probes are equipped with a flange that can be mounted to steel tanks, glass reactors or plastic containers in any orientation. Pressurizing the sonication vessel or flow cell intensifies the acoustic cavitation and thereby the sonication process. Typical ultrasonic industrial disintegration equipment ranges from 1000 to 16,000 watts of ultrasonic power per sonotrode.

Industries, where ultrasonic disintegration is widely found:

  • 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 focusses on high-performance 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.
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