Ultraschallverdichtung von Pulvern

Hielscher Ultrasonics stellt Geräte her, mit denen Behälter, Probengefäße, Reaktoren oder Säulen durch Ultraschall in Schwingung versetzt werden. Die Ultraschallschwingungen können Pulverpartikel nach dem Befüllen durchrütteln, um eine dichtere und/oder gleichmäßigere Pulverpackung zu erzielen.

Die Schüttdichte oder Packungsdichte von Pulvern und Schüttgütern hat einen erheblichen Einfluss auf Fließfähigkeit, Permeabilität und Packungsvolumen. Nach dem Einfüllen eines trockenen oder feuchten Pulvers oder einer Pulversuspension in einen Behälter befinden sich die einzelnen Pulverpartikel innerhalb der Packung noch nicht in der optimalen Position zu ihren Nachbarpartikeln.
Ähnlich wie beim wiederholten Klopfen gegen einen Behälter mit einer festgelegten Anzahl von Schlägen (z. B. 100-mal) übertragen Ultraschallschwingungen bis zu 26.000-mal pro Sekunde mechanische Stöße (Klopfimpulse) auf den Behälter. Der Einsatz von Ultraschallgeräten von Hielscher mit konstanter Amplitude stellt sicher, dass jeder Klopfimpuls hinsichtlich Stärke und Frequenz vollständig kontrollierbar und reproduzierbar ist. Dies führt zu einer gleichmäßigeren Qualität in der Analytik oder Fertigung. Eine typische Anwendung ist die Verdichtung der Packung von HPLC-Säulen während oder nach dem Befüllen. Dabei wird die Säule selbst Ultraschallschwingungen ausgesetzt.

Im Allgemeinen führt ein geringes Größenverhältnis von groben zu feinen Partikeln zu einer niedrigen Packungsdichte oder einer niedrigen Schüttdichte. Die Schüttdichte beschreibt, wie sich ein Material unter Druck absetzt oder verdichtet. Sie hängt sowohl von der Dichte der Pulverpartikel als auch von ihrer räumlichen Anordnung im Pulverbett ab.