Ultraheli kõrge nihkejõuga in-line segistid

Kõrge nihkejõuga ultraheli seadmed in-line segamisprotsessideks pakuvad tavapäraste kolloidhomogenisaatoritega võrreldes mitmeid eeliseid. Suure võimsusega ultraheli kasutamine segamiseks võimaldab Hielscheri kõrge nihkejõuga ultraheli segistel toota ühtlaselt dispergeeritud kolloidseid suspensioone ja emulsioone nanovahemikus. Ultraheli in-line homogenisaatorid suudavad töödelda mis tahes mahtu ja viskoossust ning toime tulla isegi väga abrasiivsete osakestega.

Kõrge nihkejõuga in-line segamine võimsa ultraheliga

Tahke-vedela või vedela-vedela suspensioonide in-line homogeniseerimine on vajalik rakendus mitmesuguste materjalide ja kaupade tootmisel. Kõrge nihkejõuga ultraheli in-line segisteid kasutatakse paljudes tööstusharudes, sealhulgas värvide, pigmentide ja tintide, polümeeride ja komposiitide, kütuste, toidu- ja joogitoodete, toidulisandite, farmaatsiatoodete, kosmeetika ja isikuhooldustoodete tootmisel, muu hulgas. Kõrge nihkejõuga ultraheli in-line homogenisaatoreid kasutatakse osakeste segamiseks, dispergeerimiseks, deaglomeratsiooniks, emulgeerimiseks, märgamiseks, lahustamiseks ja mikroperedeks jahvatamiseks. Kõrge nihkejõuga ultraheli in-line segistite eriline tugevus on võime usaldusväärselt töödelda nanomaterjale (nt nanodispersioonid, nanoemulsioonid).

Kuidas kõrge nihkejõuga ultraheli segamine toimib?

Ultraheli abil toimuv kõrge nihkejõuga segamine ja homogeniseerimine põhineb akustilise kavitatsiooni tööpõhimõttel. Kui vedelikke töödeldakse ultrahelil suurtel intensiivsustel (sonikeerimine), levivad ultrahelilained läbi vedela keskkonna ning tekitavad vahelduvaid kõrgrõhu- (kokkusurumise) ja madalrõhutsükleid (hõrenemine). Suure võimsusega ultraheli seadmed töötavad sagedusel umbes 20kHz. See tähendab 20 000 võnget sekundis. Madalrõhutsükli ajal tekitavad suure intensiivsusega ultraheli lained vedelikus väikesi vaakumimulle. Kui kavitatsioonimull saavutab suuruse, mille juures ta ei suuda enam energiat neelata, variseb ta kõrgrõhutsükli ajal jõuliselt kokku. Seda mulli implosiooni nähtust tuntakse tehnilise terminiga „kavitatsioon“. Implosiooni ajal saavutatakse lokaalselt väga kõrged temperatuurid (u 5 000K) ja rõhud (u 2 000atm). Kavitatsioonimulli implosioon tekitab ka vedelikujugasid kiirusega kuni 280m/s. (vrd Suslick 1998)
Need väga intensiivsed ja purustavad jõud annavad piisavalt energiat osakeste jahvatamiseks, deaglomeratsiooniks ja dispergeerimiseks vedelikes ning muudavad kõrge nihkejõuga ultraheli segistid par excellence töötlustehnoloogiaks. Seetõttu kasutatakse neid tootmis- ja töötlusmeetodina, eriti valdkondades, kus nanotehnoloogial ja nanomaterjalidel on toimivuse ja tootekvaliteedi jaoks otsustav roll.

Ülimalt hea protsessi- ja energiatõhusus ultraheli segistitega

Hielscheri ultraheli protsessoritel on silmapaistev energiatõhusus >85%. See vähendab töö elektrikulusid ja annab parema töötlusvõimekuse. Kusters jt (1994) teevad oma uuringus kokkuvõtte, et ultrahelifragmenteerimine on sama tõhus kui tavapärane jahvatamine.
Rõhu rakendamisel ja ultraheliprotsessi optimeerimisel ületab ultraheli segamistehnoloogia sageli tavapäraseid segamismeetodeid, nagu pöördterasegistid, kõrgrõhuhomogenisaatorid või kuulveskid, kaugelt.
Teises uuringus võrdlesid Pohl jt (2004) ränidioksiidi ultraheli dispergeerimise töötlustõhusust teiste kõrge nihkejõuga segamismeetoditega, näiteks IKA Ultra-Turraxiga (rootor-staator-süsteem). Pohl jt võrdlesid Aerosil 90 (2%wt) osakeste suuruse vähenemist vees, kasutades Ultra-Turraxi (rootor-staator-süsteem) erinevatel seadistustel, Hielscheri kõrge nihkejõuga ultraheli segistiga UIP1000hd koos läbivoolukambriga pidevrežiimis. Pohli jt uuring järeldab, et „konstantse erienergia EV juures on ultraheli tõhusam kui rootor-staator-süsteem“ ning et „rakendatud ultraheli sagedus vahemikus 20 kHz kuni 30 kHz ei mõjuta dispergeerimisprotsessi oluliselt.“

Kaltsiumhüdroksüapatiidi ultraheliga osakeste suuruse vähendamine (30% tahkete osakeste kontsentratsioon, 150Ws/g US)

Kust osta oma kõrge nihkejõuga ultraheli in-line segisti?

Hielscher Ultrasonics on teie usaldusväärne partner suure jõudlusega ultraheli töötlusprotsesside (sonikeerimine) puhul, nagu ultraheli jahvatamine, dispergeerimine, emulgeerimine ja lahustamine. Hielscheri kõrge nihkejõuga ultraheli in-line segistid suudavad pakkuda väga suuri amplituude. Kuni 200µm amplituude saab hõlpsasti pidevalt kasutada 24/7/365 töörežiimis. Veelgi suuremate amplituudide jaoks on saadaval kohandatud ultraheli sonotroodid. Lai valik ultraheli in-line reaktoreid ja muid tarvikuid võimaldab ideaalse seadistuse teie ultraheli rakenduse jaoks (nt in-line emulgeerimine, osakeste suuruse vähendamine ja homogeniseerimine).
Nutikas tarkvara, digitaalne menüü puuteekraani kaudu, automaatne andmete salvestamine ja brauseri kaudu kaugjuhtimine on Hielscheri kõrge nihkejõuga ultraheli homogenisaatorite omadused, mis muudavad kasutamise väga kasutajasõbralikuks ja lihtsaks. Kohapealse puhastuse (CIP) tehnoloogia teeb kõrge nihkejõuga ultraheli segisti kasutamise mugavaks. Töökindlus, usaldusväärsus, lihtne paigaldus ja kasutus ning väike hooldusvajadus on täiendavad omadused, mis hõlbustavad igapäevast tööd Hielscheri ultraheli seadmetega.

Võtke meiega kohe ühendust, et teada saada rohkem, kuidas kõrge nihkejõuga ultraheli in-line segisti võib parandada teie tahke-vedela ja vedela-vedela süsteemide töötlemist! Meie hästi koolitatud ja pikaajalise kogemusega meeskond annab hea meelega lisateavet rakenduste ja hindade kohta.

Allolev tabel annab ülevaate meie ultraheli seadmete ligikaudsest töötlusvõimsusest: