Branchenspezifische Ultraschalllösungen
Ultraschallgeräte von Hielscher werden in vielen Branchen eingesetzt, beispielsweise in den Bereichen erneuerbare Kraftstoffe und Biomasse, Lebensmittel und Getränke, Farben und Druckfarben, Beschichtungen, Draht und Kabel sowie in der chemischen Verfahrenstechnik.
Algenwachstum und Algenölextraktion
Ultraschallgeräte von Hielscher werden in kontinuierlich betriebenen Algenreaktoren eingesetzt, um den Algenfilm von der transparenten Oberfläche zu entfernen. Nach dem Algenwachstum und der Eindickung wird Ultraschallkavitation zur Extraktion von Algenöl, Proteinen und anderen wertvollen Verbindungen eingesetzt.
Biodiesel aus Pflanzenöl und tierischem Fett
Biodiesel ist ein erneuerbarer Kraftstoff – eine Alternative zu Dieselkraftstoff aus Erdöl. Biodiesel wird durch Umesterung von Ölen und Fetten wie Pflanzenöl, Algenöl oder tierischem Fett hergestellt. Die Herstellung von Biodiesel umfasst die katalytische Reaktion mit Alkohol. Das Mischen von Öl oder Fett mit Alkohol mittels Ultraschall erhöht die Reaktionsgeschwindigkeit und die Ausbeute erheblich. Dies senkt die Investitions- und Betriebskosten.
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Chemie / Sonochemie
Sonochemie bezeichnet die Anwendung von Ultraschall auf chemische Reaktionen und Prozesse. Der Mechanismus, der sonochemische Effekte in Flüssigkeiten hervorruft, ist das Phänomen der akustischen Kavitation. Zu den sonochemischen Effekten auf chemische Reaktionen und Prozesse gehören eine Steigerung der Reaktionsgeschwindigkeit und/oder der Ausbeute, eine effizientere Energienutzung, eine Leistungssteigerung von Phasentransferkatalysatoren, die Aktivierung von Metallen und Feststoffen oder eine Erhöhung der Reaktivität von Reagenzien oder Katalysatoren.
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Ultraschallgestützte Dispergierung und Synthese von Nanomaterialien
Ultraschallgeräte von Hielscher werden bei der Synthese von Nanomaterialien sowie bei der Formulierung von Verbindungen und Verbundwerkstoffen mit Nanomaterialien eingesetzt. Dazu gehören der Einsatz von Ultraschall bei der Fällung und die Deagglomeration von Materialien im Nanometerbereich wie Metalloxiden oder Kohlenstoffnanoröhren.
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Der geschlossene Chargenreaktor aus Edelstahl ist mit dem Ultraschallgerät UIP2000hdT (2kW, 20kHz) ausgestattet.
Ultraschallgeräte zur Dispergierung von Druckfarben und Inkjet-Tinten
Die Dispergierung und Zerkleinerung von Pigmenten in Inkjet-Tinten und Druckfarben ist eine typische Anwendung von Ultraschallgeräten von Hielscher. Die Ultraschallkavitation deagglomeriert Materialien im Mikro- und Nanometerbereich zu einzeln dispergierten Partikeln.
Farben und Beschichtungen
Ultraschall wird bei der Formulierung von Farben und Beschichtungen eingesetzt für:
- Emulgierung von Polymeren
- Dispergierung und Feinmahlung von Pigmenten
- Zerkleinerung von Nanomaterialien
Ultraschallreinigung von Draht, Kabeln und Bändern
Die Ultraschallreinigung ist eine umweltfreundliche Alternative zur Reinigung von Endlosmaterialien wie Draht und Kabeln, Bändern oder Rohren. Die Wirkung der durch die Ultraschallleistung erzeugten Kavitation entfernt Schmiermittelrückstände wie Öl oder Fett, Seifen, Stearate oder Staub.
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Ultraschall für die Förderung und Raffination von Öl und Gas sowie die Herstellung und Raffination erneuerbarer Kraftstoffe
Ultraschallgeräte von Hielscher werden in Forschungseinrichtungen für Kraftstoffe und in Verarbeitungsanlagen zur Ultraschallbehandlung mineralischer und erneuerbarer Kraftstoffe eingesetzt. Zu diesen Anwendungen gehören die NOx-Reduktion, die Entschwefelung von Rohölen und Diesel, die Herstellung von Biodiesel, die Schlammdesintegration und die Produktion von Bioethanol.
Ultraschallgeräte für die Herstellung von Lebensmitteln und Getränken
Der Einsatz von Ultraschall in der Lebensmittelindustrie beschränkt sich nicht auf den Zellaufschluss, die Inaktivierung von Enzymen sowie die Dispergierung und Emulgierung von Lebensmittelzutaten und Zusatzstoffen. Ultraschallgeräte von Hielscher werden auch zur Dichtheitsprüfung von Limonadenflaschen und -dosen sowie zur Entgasung von Flüssigkeiten oder zur Zerkleinerung von Kristallen eingesetzt, beispielsweise von Zuckerkristallen in Schokolade. Die Ultraschallbehandlung ist eine nichtthermische Alternative zur herkömmlichen Wärmebehandlung flüssiger Lebensmittel und Getränke wie Saucen, Honig, Smoothies oder Milch.
Ultraschallbehandlung für die Kosmetikindustrie
Die Formulierung neuer Kosmetikprodukte bringt viele verfahrenstechnische Herausforderungen mit sich, wie den Zellaufschluss und die Zerkleinerung von Feststoffen oder die Dispergierung und das Lösen von Pulvern in Flüssigkeiten. Für solche Prozesse sowie für die Herstellung stabiler Emulsionen, Entgasung und Homogenisierung bietet Hielscher Ultraschallmischgeräte für den Einsatz sowohl in der Laborforschung als auch in der industriellen Produktion an.
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Literatur / Referenzen
- Abdullah, C. S. ; Baluch, N.; Mohtar S. (2015): Ascendancy of ultrasonic reactor for micro biodiesel production. Jurnal Teknologi (Sciences & Engineering) 77:5; 2015. 155-161.
- Carrillo-Lopez L.M., Garcia-Galicia I.A., Tirado-Gallegos J.M., Sanchez-Vega R., Huerta-Jimenez M., Ashokkumar M., Alarcon-Rojo A.D. (2021): Recent advances in the application of ultrasound in dairy products: Effect on functional, physical, chemical, microbiological and sensory properties. Ultrasonics Sonochemistry 2021 Jan 13;73.
- Petigny L., Périno-Issartier S., Wajsman J., Chemat F. (2013): Batch and Continuous Ultrasound Assisted Extraction of Boldo Leaves (Peumus boldus Mol.). International Journal of Molecular Science 14, 2013. 5750-5764.
- Seyed Mohammad Mohsen Modarres-Gheisari, Roghayeh Gavagsaz-Ghoachani, Massoud Malaki, Pedram Safarpour, Majid Zandi (2019): Ultrasonic nano-emulsification – A review. Ultrasonics Sonochemistry Vol. 52, 2019. 88-105.
- Aharon Gedanken (2003): Sonochemistry and its application to nanochemistry. Current Science Vol. 85, No. 12 (25 December 2003), pp. 1720-1722.
- Suslick, Kenneth S.; Hyeon, Taeghwan; Fang, Mingming; Cichowlas, Andrzej A. (1995): Sonochemical synthesis of nanostructured catalysts. Materials Science and Engineering: A. Proceedings of the Symposium on Engineering of Nanostructured Materials. ScienceDirect 204 (1–2): 186–192.
- Shah Purvin, Parameswara Rao Vuddanda, Sanjay Kumar Singh, Achint Jain, and Sanjay Singh (2014): Pharmacokinetic and Tissue Distribution Study of Solid Lipid Nanoparticles of Zidovud in Rats. Journal of Nanotechnology, Volume 2014.