Lösen und Dispergieren: Leistungsstarke Dissolver

Ultraschalldissolver sind leistungsstarke Mischwerkzeuge, die in verschiedenen Industriezweigen zum Dispergieren und Homogenisieren von Pulver-Flüssigkeits-Slurries mit unvergleichlicher Effizienz eingesetzt werden. Im Gegensatz zu herkömmlichen Mischverfahren nutzen Ultraschalldissolver hochintensive Ultraschallwellen, um intensive Kavitation und Mikroturbulenzen in der Flüssigkeit zu erzeugen. Diese Kavitationseffekte und Turbulenzen führen zu einer schnellen und gleichmäßigen Dispersion der Partikel. Daher sind Ultraschalldissolver besonders effektiv, um Agglomerate aufzubrechen, die Partikelgröße zu verringern und eine gleichmäßige Verteilung der Feststoffe im flüssigen Medium zu erreichen. Das Ergebnis ist ein homogenes, fein dispergiertes Gemisch, das den strengen Qualitätsstandards moderner Herstellungsverfahren entspricht.

Auflösen mit Power-Ultraschall

Dissolver von Hielscher Ultrasonics nutzen die mechanischen Kräfte der akustischen Kavitation, um Pulver in einer kolloidalen Suspension zu dispergieren und zu desagglomerieren. Ultraschall-Dissolver werden häufig in der Farben- und Pigmentindustrie eingesetzt, wo Pigmentpulver in einem Bindemittel dispergiert wird. Intensive Ultraschallwellen brechen Agglomerate in einheitliche Primärpartikel auf. Ultraschallgeräte sind eine bewährte Misch- und Lösetechnik, die in der Farbenherstellung sowie in der Chemie-, Kunststoff- und Lebensmittelindustrie eingesetzt wird.

 

Das Auflösen ist eine der vielen Kraftanwendungen des Ultraschalls. Das Video zeigt die schnelle Auflösung von Jellybabies in Wasser mit dem Hielscher UP200St.

Auflösen von Gummibärchen in Wasser mit der UP200St

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Hochleistungs-Ultraschallsysteme wie die Hielscher SonoStation sind zuverlässige Dissolver für die Herstellung von Flüssig/Feststoff-Dispersionen und Lösungen

SonoStation – Ein schlüsselfertiges Ultraschallsystem bestehend aus Ultraschalldissolver, Tank, Pumpe und Rührer.

Anwendungen für Ultraschall-Dissolver

  • Deagglomeration von Pulvern
  • Herstellung von Salzlösungen (hochkonzentriert)
  • Gesättigte und übersättigte Lösungen
  • Auflösen von Zucker in Lebensmittelformulierungen
  • Dispersion von Farbpigmenten
  • Mischen von Reagenzien
  • Lösen von Tabletten und Kapseln (Prüfung der Wirkstofffreisetzung)

 

Das Video demonstriert die Ultraschalldispersion der roten Farbe unter Verwendung des UP400St mit einem S24d 22mm Prüfkopf.

Ultraschall-Dispersion von roter Farbe mit dem UP400St

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Der Ultraschall-Dissolver – Ausstattung und Arbeitsweise Prinzip

Der Ultrasonicator UIP2000hdT ist ein mobiler Überkopfhomogenisator für zahlreiche flüssige und fest-flüssige Anwendungen.Das Herzstück eines Hochleistungssonicators zum Lösen besteht aus einem Ultraschallgenerator und einem Schallwandler. Der Generator sendet elektrische Signale an den Wandler, der diese Signale in mechanische Schwingungen umwandelt. Der Schallkopf ist mit einer Ultraschallsonde oder Sonotrode ausgestattet, einem Metallstab, der in der Regel aus einer hochwertigen Titanlegierung besteht. Die Ultraschallwellen werden durch die Sonotrode in die Flüssigkeit abgegeben.
Mit Hilfe von hochintensivem Ultraschall erzeugt ein Ultraschalldissolver akustische Kavitation in Flüssigkeiten und Schlämmen, was zu intensiver Bewegung und hohen Scherkräften führt. Diese Ultraschall- oder sonomechanischen Kräfte ermöglichen ein schnelles und gründliches Mischen selbst der schwierigsten Pulver-Flüssigkeits-Kombinationen. Die Fähigkeit, eine mikro- und nanoskalige Partikelverteilung sowie eine gleichmäßige Dispersion zu erreichen, macht Ultraschalldissolver unverzichtbar für Branchen, die eine präzise und gleichbleibende Produktqualität verlangen.
Die Vielseitigkeit der Ultraschalldissolver geht über das einfache Mischen und Dispergieren hinaus. Sie können auch für verschiedene zusätzliche Prozesse eingesetzt werden, darunter Emulgieren, Desintegrieren, Entgasen und sonochemische Reaktionen. Diese Multifunktionalität macht Ultraschalldissolver zu einem wertvollen Hilfsmittel für ein breites Spektrum industrieller Anwendungen, von der pharmazeutischen Formulierung und der Kosmetikproduktion bis hin zur Herstellung von Spezialchemikalien und modernen Werkstoffen.

Wie funktioniert ein Ultraschalldissolver?

Ultraschalldissolver nutzen die Kraft von hochintensiven Ultraschallwellen, die als hochfrequente Schallwellen oberhalb des für den Menschen hörbaren Bereichs definiert sind. Wenn starke Ultraschallwellen in eine Flüssigkeit eingekoppelt werden, bewirken sie intensive akustische Kavitation und Mikroturbulenz im flüssigen Medium, was die schnelle und gleichmäßige Dispersion von Partikeln erleichtert. Die Ultraschallwellen werden durch die Sonotrode (auch Ultraschallspitze oder -sonde) als mechanische Schwingungen in das flüssige Medium übertragen. Während sich die Ultraschallwellen durch die Flüssigkeit ausbreiten, erzeugen sie abwechselnd Hoch- und Niederdruckzyklen. Während des Niederdruckzyklus bilden sich winzige Vakuumbläschen oder Hohlräume in der Flüssigkeit. Über mehrere sich abwechselnde Hoch- und Niederdruckzyklen hinweg wachsen die Kavitationsblasen bis zu dem Stadium, in dem sie keine weitere Energie mehr aufnehmen können. Wenn die Kavitationsblasen ihre maximale Größe erreicht haben, implodieren sie gewaltsam in einem Phänomen, das als Kavitation bekannt ist. Die Implosion dieser Kavitationsblasen erzeugt lokal eine extrem hohe Energie, die zu Mikrostrahlen, hoher Scherung und Mikroturbulenz führt, die Agglomerate und Partikel in der Flüssigkeit zerstreuen und zersetzen. Die Flüssigkeitsstrahlen beschleunigen die Partikel innerhalb des Mediums, so dass sie miteinander kollidieren und in kleine Stücke zerbrechen.
Die durch Ultraschalldissolver induzierte Ultraschallkavitation erleichtert das Aufbrechen von Agglomeraten, die Verringerung der Partikelgröße und die gleichmäßige Verteilung von Feststoffen in der Flüssigkeit. Das Ergebnis dieses Prozesses ist ein fein dispergiertes Gemisch mit verbesserter Homogenität und Stabilität, das den strengen Anforderungen moderner Produktions- und wissenschaftlicher Anwendungen gerecht wird. Die Fähigkeit von Ultraschalldissolvern, eine mikro- und nanoskalige Partikelverteilung und gleichmäßige Dispersion zu erreichen, macht sie zur bevorzugten Wahl für Branchen, die eine präzise und gleichbleibende Produktqualität verlangen.

Wofür werden Ultraschalldissolver verwendet?

Die Vielseitigkeit und Effizienz von Ultraschalldissolvern machen sie zu unverzichtbaren Verarbeitungsgeräten in einer Vielzahl von Branchen und Anwendungen.
 

  • Für Farben- und Pigmenthersteller sind Ultraschalldissolver von entscheidender Bedeutung, da das ultraschallunterstützte Mahlen und Dispergieren von Pigmenten sehr gleichmäßige Teilchengrößen liefert. Gleichzeitig sorgen die Ultraschalldissolver für eine gleichmäßige Verteilung der einzelnen dispergierten Teilchen in der Lackformulierung. Da Teilchengröße und Teilchenverteilung unverzichtbare Qualitätskriterien für Pigment-Masterbatches und die endgültige Lackformulierung sind, verzichten Lack- und Pigmenthersteller nicht auf die Vorteile von Ultraschalldissolvern.
    Aus den gleichen Gründen haben sich Sonicators auch bei der Herstellung von Tinten und Ink-Jet-Tinten etabliert.
  • In der pharmazeutischen Industrie spielen Ultraschalldissolver eine entscheidende Rolle bei der Formulierung von Arzneimittelsuspensionen, der Herstellung liposomaler Arzneimittelabgabesysteme und der Produktion von Nanoemulsionen für pharmazeutische Formulierungen. Die Fähigkeit von Ultraschalldissolvern, eine feine Partikelgrößenreduzierung und eine gleichmäßige Dispersion zu erreichen, ist besonders vorteilhaft für die Verbesserung der Bioverfügbarkeit und Stabilität von pharmazeutischen Produkten.
  • In der Kosmetikindustrie werden Ultraschalldissolver zur Herstellung stabiler Emulsionen, zur Dispergierung von Pigmenten und Nanopartikeln in Hautpflege- und Make-up-Formulierungen, zur Extraktion bioaktiver Verbindungen und zur Herstellung hochwertiger Düfte und ätherischer Ölmischungen eingesetzt. Die präzise und sanfte Mischwirkung von Ultraschalldissolvern sorgt dafür, dass kosmetische Produkte ihre gewünschte Textur, ihr Aussehen und ihre Leistung beibehalten und die Qualitätsstandards anspruchsvoller Verbraucher und Aufsichtsbehörden erfüllen.
  • In der chemischen Industrie tragen Ultraschalldissolver zur Herstellung von Spezialchemikalien, Klebstoffen, Beschichtungen und Katalysatoren bei, bei denen eine gleichmäßige Dispersion und eine Kontrolle der Partikelgröße für die Produktleistung und -konsistenz entscheidend sind. Die Fähigkeit, Pulver effizient in Lösungsmitteln, Harzen oder Polymeren zu dispergieren, ermöglicht es Chemieherstellern, ihre Prozesse zu optimieren, die Agglomeration zu reduzieren und die Qualität und Funktionalität ihrer Endprodukte zu verbessern.
  • Auch die Lebensmittel- und Getränkeindustrie profitiert von Ultraschalldissolvern. Sie werden zur Herstellung stabiler Emulsionen, zum Dispergieren funktioneller Inhaltsstoffe und zur Herstellung von Partikeln in Nanogröße für die Anreicherung von Lebensmitteln und die Verkapselung von Aromen eingesetzt. Mit ihrer Fähigkeit, präzises Mischen und Dispergieren zu erreichen, ohne die ernährungsphysiologischen oder sensorischen Eigenschaften von Lebensmitteln zu verändern, tragen Ultraschalldissolver zur Entwicklung innovativer und hochwertiger Lebensmittelformulierungen bei.

 
Neben den oben genannten Anwendungsbereichen werden Ultraschalldissolver auch in der Nanotechnologie, der Biotechnologie, der Pflanzenextraktion, der Umweltsanierung und in Forschungslaboratorien eingesetzt, wo der Bedarf an präzisen und effizienten Dispersionstechnologien besonders hoch ist. Die vielfältigen Anwendungen von Ultraschalldissolvern unterstreichen ihre Bedeutung als unverzichtbare Werkzeuge zur Erzielung optimaler Dispergier- und Mischleistungen in verschiedenen Branchen und wissenschaftlichen Disziplinen.

Industrielles Ultraschallsystem für Inline-Löseprozesse.

Industrielles Ultraschallsystem für die Inline-Verarbeitung von Dispergier- und Löseprozessen, z.B. für die gleichmäßige Dispersion von Pigmenten in Lackformulierungen.

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Leistungsstarke Dissolver für jedes Volumen

Hielscher Ultrasonics ist spezialisiert auf die Entwicklung, Herstellung und den weltweiten Vertrieb von zuverlässigen Hochleistungs-Dissolvern, Homogenisatoren und High-Shear-Mischern, welche die mechanischen Kräfte des Ultraschalls und der akustischen Kavitation nutzen, um Pulver und Partikel in gleichmäßige Produktforulierungen wie Farben, Chemikalien, Kunststoffe und Lebensmittelprodukten zu lösen, dispergieren und desagglomerieren. Hielscher Dissolver sind von kompakten Labor-Batch-Geräten bis hin zu vollindustriellen Durchflusssystemen erhältlich.
Lesen Sie mehr über den Mechanismus des Auflösens mit Ultraschall!

Höchste Qualität – Designt & Hergestellt in Deutschland

Industrielle Ultraschallgeräte zum Lösen und Dispergieren von Feststoffen in Flüssigkeiten.Die ausgefeilte Hardware und die intelligente Software aller Hielscher Ultraschallgeräte sind darauf ausgelegt, zuverlässige Ultraschallprozesse wie die Herstellung von übersättigten / gesättigten Lösungen, Pigmentformulierungen und Nanodispersionen mit reproduzierbaren Ergebnissen zu gewährleisten. Neben technologischer Hochleistung der Geräte steht bei Hielscher immer auch die Bedienerfreundlichkeit im Fokus.
HielscherUltraschallsysteme werden weltweit in der Produktion namhafter Farben-, Lack-, Chemie-, und Lebensmittelhersteller eingesetzt. Bewährt für die Herstellung von hochwertigen Dispersionen, kolloidalen Suspensionen und Lösungen mit hoher Effizienz, werden Hielscher Ultraschallhomogenisatoren nicht nur im Labormaßstab, sondern vor allem in der industriellen Produktion für Dispergier- und Löseanwendungen eingesetzt. Aufgrund ihrer Robustheit und ihres geringen Wartungsaufwands lassen sich Hielscher Ultraschallprozessoren einfach installieren, bedienen und überwachen.
Hielscher Ultrasonics ist ein inhabergeführtes Familienunternehmen mit Firmensitz in Teltow, Deutschland. Hielscher Ultrasonics ist ISO-zertifiziert. Selbstverständlich sind Hielscher Ultraschallgeräte CE-konform und erfüllen die Anforderungen von UL, CSA und RoHs.

Automatische Datenprotokollierung

Hielscher-Ultraschallgeräte können über eine Browsersteuerung ferngesteuert werden. Die Beschallungsparameter können überwacht und exakt an die Prozessanforderungen angepasst werden.Um Produktionsstandards (z.B. cGMP) zu erfüllen, müssen Produktionsprozesse detailliert überwacht und protokolliert werden. Hielscher Ultrasonics digitale Ultraschalldissolver und -homogenisatoren verfügen über eine automatische Datenprotokollierung. Dank dieser intelligenten Funktion werden alle wichtigen Prozessparameter wie Ultraschallenergie (Gesamt- und Nettoenergie), Temperatur, Druck, Zeit und Datum automatisch auf einer integrierten SD-Karte gespeichert, sobald das Gerät eingeschaltet wird.
Prozessüberwachung und Datenaufzeichnung sind wichtig für eine kontinuierliche Prozessstandardisierung und Produktqualität. Durch Zugriff auf die automatisch aufgezeichneten Prozessdaten können Sie frühere Beschallungsläufe revidieren und das Ergebnis auswerten.
Ein weiteres benutzerfreundliches Feature ist die Browser-Fernsteuerung unserer digitalen Ultraschallsysteme. Per Browser-Fernsteuerung können Sie Ihren Ultraschallprozessor von überall aus starten, stoppen, einstellen und überwachen.
Möchten Sie mehr über die Vorteile des Auflösens und Homogenisierens mit Ultraschall erfahren? Setzen Sie sich jetzt mit uns in Verbindung, um Ihren Löseprozess zu besprechen! Unser erfahrenes Personal gibt Ihnen gerne ausführlich Auskunft zu Ultraschallanwendungen, unseren Ultraschall-Mischern und -Homogenisatoren sowie den Preisen!

Warum Hielscher Ultrasonics?

  • Hochleistungsultraschall
  • Modernste Technik
  • Reproduzierbarkeit / Wiederholbarkeit
  • Zuverlässigkeit & Robustheit
  • Batch & Inline
  • für jedes Volumen
  • intelligente Software
  • intelligente Funktionen (z.B. Datenprotokollierung)
  • Benutzerfreundlichkeit
  • geringer Wartungsaufwand, einfache Installation
  • CIP (Clean-In-Place) / SIP (Sterilize-In-Place)

In der folgenden Tabelle finden Sie die ungefähre Verarbeitungskapazität unserer Ultraschallhomogenisatoren:

Batch-Volumen Durchfluss Empfohlenes Ultraschallgerät
1 bis 500ml 10 bis 200ml/min UP100H
10 bis 2000ml 20 bis 400ml/min UP200Ht, UP400St
0.1 bis 20l 0,2 bis 4l/min UIP2000hdT
10 bis 100l 2 bis 10l/min UIP4000hdT
15 bis 150 Liter 3 bis 15 l/min <<UIP6000hdT">a href="https://www.hielscher.com/uip6000hdt-6kw-high-performance-ultrasonicator.htm">UIP6000hdT
n.a. 10 bis 100l/min UIP16000
n.a. größere Cluster aus UIP16000

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Bitte nutzen Sie das untenstehende Formular, um weitere Informationen über Hielscher Ultraschalldissolver, Anwendungen und Preise anzufordern. Wir freuen uns darauf, Ihren Prozess mit Ihnen zu besprechen und Ihnen ein Angebot für einen Ultraschall-Dissolver zu unterbreiten, der Ihren Anforderungen gerecht wird!









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Ultraschall-High-Shear-Homogenisatoren werden im Labor, Technikum, in der Pilotanlage sowie in der industriellen Produktion eingesetzt. Die Ultraschallbehandlung ist hocheffizient bei der Herstellung von langzeitstabilen Nanoemulsionen.

Hielscher Ultrasonics stellt Hochleistungs-Ultraschall-Homogenisatoren und -Dissolver für Mischanwendungen, Dispergieren, Emulgieren und Extraktion im Labor-, Pilot- und Industriemaßstab her.



Literatur / Literaturhinweise


Hochleistungs-Ultraschall! Die Produktpalette von Hielscher deckt das gesamte Spektrum vom kompakten Labor-Ultraschallgerät über Bench-top-Homogenisatoren bis hin zu vollindustriellen Ultraschallsystemen ab.

Hielscher Ultrasonics fertigt Hochleistungs-Ultraschall-Homogenisatoren vom Labor bis zum voll-kommerziellen Industriemaßstab.


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