UIP2000hdT – 2000-vatine tööstuslik ultraheli homogenisaator

UIP2000hdT on võimas 2000-vatine, 20kHz tööstuslik sondtüüpi sonikaator vedelike töötlemiseks pilootmahus ja tootmises. Seda kasutatakse homogeniseerimiseks, emulgeerimiseks, dispergeerimiseks, deaglomeratsiooniks, märgjahvatuseks, ekstraheerimiseks, lüüsiks, lahustamiseks ja sonokeemilisteks reaktsioonideks.
See tööstuslik ultraheliprotsessor on mõeldud ettevõtetele, kes vajavad töökindlat suure võimsusega ultraheli töötlust (sonikeerimist) koos täpse protsessijuhtimisega. UIP2000hdT ühendab tugeva ultraheli jõudluse värvilise puuteekraaniga, brauseripõhise kaugjuhtimisega, automaatse andmelogimisega, integreeritud SD-kaardiga ning ühendatavate temperatuuri- ja rõhuanduritega. See sobib protsessi arendamiseks, mastaapimiseks, kvaliteedikontrollitud tootmiseks ja pidevaks 24/7 töörežiimiks.

Kellele on UIP2000hdT mõeldud?

UIP2000hdT on mõeldud kasutajatele, kes peavad liikuma väikesest laboratoorsest ultraheli töötlusest (sonikeerimisest) suuremasse, korratavasse ja tootmisele suunatud töötlusse. See on eriti kasulik siis, kui protsessi on juba väiksemas mahus katsetatud ja nüüd on vaja rohkem võimsust, suuremat läbilaskevõimet või pidevat tööd.

Tööstuslik ultraheli töötlus (sonikeerimine) täieliku protsessijuhtimisega

Suure võimsusega ultraheli kasutatakse siis, kui tavapärased segistid, rootor-stator-süsteemid, helmesveskid või kõrgsurve-homogenisaatorid ei anna nõutud tulemust või kui protsess vajab kiiremat, peenemat või paremini korratavat töötlust. UIP2000hdT tekitab vedelikes ja vedel-tahke segudes otse intensiivset ultraheli kavitatsiooni. See kavitatsioon tekitab suuri nihkejõude, mis võivad vähendada osakeste suurust, dispergeerida pulbreid, valmistada peeneid emulsioone, ekstraheerida ühendeid rakkudest ja taimsetest materjalidest või kiirendada keemilisi reaktsioone.

Tööstuslike kasutajate jaoks nõuab töökindel ultraheli töötlus (sonikeerimine) enamat kui ainult ultraheli võimsust. Protsess peab olema mõõdetav, korratav ja mastaapitav. UIP2000hdT võimaldab operaatoritel juhtida ja dokumenteerida olulisimaid ultraheli töötluse parameetreid, sealhulgas amplituudi, ultraheli võimsust, ultraheli töötluse (sonikeerimise) aega, temperatuuri ja rõhku. Need väärtused salvestatakse automaatselt CSV-failidena SD-kaardile, mis lihtsustab protsessi optimeerimist, dokumenteerimist ja kvaliteeditagamist.

Läbivoolutöötlus seadmega UIP2000hdT

UIP2000hdT tööstusliku sondsonikaatori tüüpilised rakendused

Seadet UIP2000hdT kasutatakse keemilises töötlemises, toidu- ja joogitootmises, kosmeetikas, farmaatsias, biotehnoloogias, nanomaterjalide valdkonnas, kütuste, pinnakatete ja keskkonnatehnoloogia vallas. Sama ultraheliplatvormi saab konfigureerida erinevate sonotroodide, boosterite ja läbivoolukambritega, et see vastaks nõutavale protsessi intensiivsusele ja läbilaskevõimele.

Ultraheli homogeniseerimine ja segamine

UIP2000hdT suudab homogeniseerida vedelikke, suspensioone ning vedeliku-tahke aine segusid, rakendades intensiivset ultraheli nihet. See aitab saavutada ühtlase tootekvaliteedi, parandab raskesti segunevate komponentide segunemist ja võib lühendada töötlemisaega võrreldes tavapärase segamisega. Uuri lähemalt!

Ultraheli emulgeerimine ja nanoemulsioonid

Emulsioonide puhul tekitab ultraheli kavitatsioon väga peeni tilku ja kitsaid tilgasuuruse jaotusi. UIP2000hdT sobib stabiilsete emulsioonide ja nanoemulsioonide tootmiseks, mida kasutatakse toidus, kosmeetikas, farmaatsias, kütustes, lõhna- ja maitseainetes ning funktsionaalsete koostisosade valmististes. Uuri lähemalt!

Dispergeerimine, deaglomeratsioon ja nanoosakeste töötlemine

Pulbrid, pigmendid, täiteained ja nanomaterjalid moodustavad sageli aglomeraate, mida on tavalistes segistites raske lõhkuda. UIP2000hdT dispergeerib osakesed vedelikesse ja lõhub aglomeraate tugeva ultraheli nihke abil. See on kasulik värvide, tintide, pinnakatete, keraamika, katalüsaatorite, akumaterjalide, grafeeni, oksiidide ja muude täiustatud materjalide puhul. Uuri lähemalt!

Märgjahvatus ja osakeste suuruse vähendamine

Seadet UIP2000hdT saab kasutada osakeste suuruse vähendamiseks ja märgjahvatuseks, kui on vaja väiksemaid osakesi, paremat suspensiooni stabiilsust või suuremat aktiivset pindala. Protsessi saab optimeerida amplituudi, rõhu, vooluhulga, temperatuuri ja ultraheli töötluse aja reguleerimisega. Uuri lähemalt!

Ultraheli ekstraktsioon ja rakkude lõhkumine

Ultraheli töötlus parandab massiülekannet ning võib lõhkuda rakke, kudesid ja taimseid struktuure. Seadet UIP2000hdT kasutatakse taimsete materjalide, bioaktiivsete ühendite, lõhna- ja maitseainete, valkude, ensüümide ning rakusisese materjali ekstraheerimiseks. See sobib ka lüüsiks ja rakkude lõhkumiseks (desintegreerimiseks) biotehnoloogias ja mikrobioloogias. Uuri lähemalt!

Sonokeemia, sonokatalüüs ja reaktsioonide intensiivistamine

Ultraheli kavitatsioon võib kiirendada keemilisi reaktsioone, parandades segunemist, massiülekannet ja pinna aktivatsiooni. Seadet UIP2000hdT kasutatakse sonosünteesiks, sonokatalüüsiks, sadestamiseks, sool-geel reaktsioonideks, faasidevaheliseks katalüüsiks ja muudeks sonokeemilisteks protsessideks. Uuri lähemalt!
 

Millise ultrahelitöötlusseadme peaksite valima?

Laboriuuringutest ja teostatavuskatsetest kuni protsessi optimeerimise, pilootmastaabis katsete ja tööstusliku tootmiseni pakub Hielscher sobivaimat ultraheli homogenisaatorit vedelike ja suspensioonide töötlemiseks igas mastaabis. Allolev tabel annab ülevaate meie populaarseimatest sondtüüpi sonikaatoritest.

Kui te ei ole kindel, milline ultraheli protsessor teie protsessile sobib, on olulisimad valikukriteeriumid soovitud tulemus, partii maht, nõutav vooluhulk, viskoossus, tahkete osakeste sisaldus, tööaeg ja nõutav energiasisend. Hielscher oskab teie protsessiandmete põhjal soovitada sobiva seadme, sonotroodi, buusteri ja läbivoolukambri konfiguratsiooni.

Töökindel 2000 W ultraheli protsessor pilootmastaabis ja tootmises

UIP2000hdT on ehitatud tööstuskeskkonda. Roostevabast terasest ja titaanist muunduri konstruktsioon muudab selle sobivaks nõudlikes töötingimustes, sealhulgas tolmu, niiskuse ja kõrgendatud ümbritseva temperatuuri korral. Seade on mõeldud pidevaks tööks ja vajab vähe hooldust.
Oma 2000 vati ultraheli võimsusega ületab UIP2000hdT lõhe laboratoorse ultraheli töötluse (sonikeerimise) ja suurte tööstuslike ultraheli süsteemide vahel. See on piisavalt võimas pilootmastaabis tootmiseks, protsessi suurendamiseks (scale-up) ja paljudeks pidevateks tootmisrakendusteks. Suuremate tootmismahtude jaoks saab mitut seadet käitada paralleelselt või valida suuremaid Hielscheri ultraheli protsessoreid.
Sobivad lisatarvikud, näiteks sonotroodid, cascatrode™-id, buusterid ja läbivoolukambrid, võimaldavad kohandada süsteemi erinevatele protsessieesmärkidele. Näiteks cascatrode™ võib pakkuda suurt aktiivset ultraheli töötluse pinda suure läbilaskevõimega vedelike töötlemiseks, samal ajal kui läbivoolukambrid võimaldavad kontrollitud in-line töötlust määratletud rõhu ja voolutingimuste korral.

Partii-, retsirkulatsiooni- ja in-line läbivoolutöötlus

Seadet UIP2000hdT saab kasutada mitmes töötluskonfiguratsioonis. Koostisarenduse, väiksemate protsessikatsete ja parameetriuuringute jaoks saab seadet käitada partiirežiimis sonotroodi ja statiiviga. See võimaldab kasutajatel enne suuremate mahtude juurde liikumist testida, kuidas nende materjal ultraheli töötlusele (sonikeerimisele) reageerib.

Partiide puhul, mis on suuremad kui 5 liitrit, soovitatakse üldiselt läbivoolukambriga töötlust. Läbivoolurežiimis läbib vedelik ultraheli reaktori, kus seda töödeldakse kontrollitud tingimustes. Toodet saab töödelda ühekordse läbimisega või tsirkuleerida läbi reaktori, kuni soovitud tulemus on saavutatud.

Läbivoolukambriga töötlus parandab reprodutseeritavust, sest olulisi parameetreid, nagu amplituud, rõhk, vooluhulk, temperatuur ja viibeaeg, saab täpsemalt kontrollida. See on eriti oluline tootmisprotsesside, scale-up uuringute ja kvaliteeditundlike rakenduste puhul.

Värviline puuteekraan kiireks protsessi seadistamiseks

Värviline puuteekraan annab operaatoritele otsese juurdepääsu olulisematele sätetele. Amplituudi, võimsust ja impulssrežiimi saab kiiresti ja täpselt reguleerida. Menüü keskendub sätetele, mis on igapäevatöös olulised, nii et kasutajad saavad ultraheli töötluse protsessi seadistada ja jälgida ilma tarbetu keerukuseta.
Ekraan võib kuvada amplituudi ja võimsust tulpdiagrammidena või arvväärtustena. Režiim BIG NUMBER parandab nähtavust kaugelt, mis on kasulik pilootjaamades, tootmispiirkondades ja katseseadistustes, kus operaator ei pruugi seista otse seadme ees.

Brauseripõhine kaugjuhtimine LAN-i kaudu

Seadet UIP2000hdT saab juhtida tavaliste veebibrauserite abil. LAN-liides ei vaja täiendavat tarkvara installimist. Ultraheliprotsessorit saab käitada otse arvutist või Macist, ruuteri või lüliti kaudu või tahvelarvutist või nutitelefonist, kui need on ühendatud sobiva võrguseadistuse kaudu.
See on eriti kasulik protsessi arendamisel, tootmise jälgimisel ja paigaldistes, kus ultraheliprotsessor on integreeritud vooluseadistusse, helikaitsekorpusesse või tootmisliini.

Protsessiandmete automaatne salvestamine

Iga tootmisprotsess saab kasu usaldusväärsest dokumenteerimisest. UIP2000hdT salvestab olulised protsessiväärtused automaatselt integreeritud SD-kaardile. CSV-andmeid saab kasutada katsete võrdlemiseks, tootmispartiide dokumenteerimiseks, protsessi kõrvalekallete tuvastamiseks ja kvaliteedi tagamise toetamiseks.
Salvestatavate parameetrite hulka kuuluvad ultraheli võimsus, amplituud, ultraheli töötluse aeg, temperatuur ja rõhk, kui valikuline rõhuandur on ühendatud. See annab inseneridele ja operaatoritele praktilise aluse protsessi optimeerimiseks ja korratavaks tootmiseks.

Automaatne sageduse häälestus

UIP2000hdT sisaldab intelligentset automaatset sageduse häälestust. Kui seade sisse lülitatakse, tuvastab generaator optimaalse töösageduse ja ajab ultrahelimuunduri sellel sagedusel. See aitab säilitada stabiilset ultraheli töötluse jõudlust ja vähendab käsitsi reguleerimise vajadust.

Kõrge energiatõhusus ja tööstuslik töökindlus

UIP2000hdT on mõeldud kommertstootmiseks. Seda on lihtne seadistada ja puhastada ning see on ehitatud pidevaks tööstuslikuks kasutuseks. Vaatamata 2000 vati suurusele ultraheli võimsusele ei vaja seade täiendavat jahutamist vee ega suruõhuga. Seda saab käitada pidevalt õhu käes.
Nagu kõik Hielscheri tööstuslikud ultraheliprotsessorid, on ka UIP2000hdT mõeldud elektrienergia tõhusaks muundamiseks mehaaniliseks ultraheli võnkumiseks. Kõrge energiatõhusus tähendab, et vedelikku kandub üle rohkem võimsust, mis parandab protsessi jõudlust ja vähendab raisatud energiat. UIP2000hdT üldine energiatõhusus on ligikaudu 80 kuni 90% vooluvõrgu pistikust vedelikuni.

Täielik amplituudi kontroll reprodutseeritavate tulemuste jaoks

Amplituud on üks ultraheli töötluse kõige olulisemaid parameetreid. See määrab sonotroodi mehaanilise vibratsiooni ja mõjutab tugevalt kavitatsiooni intensiivsust. UIP2000hdT reguleerib amplituudi elektrooniliselt, mistõttu valitud amplituud püsib konstantsena ka siis, kui protsessitingimused muutuvad.
Amplituudi saab generaatoril seada vahemikus 20 kuni 100%. Täiendavaid amplituudivahemikke on võimalik saavutada sobivate buusterkontsentraatorite abil. See võimaldab operaatoritel kohandada sonikeerimise intensiivsust vastavalt tootele, olgu eesmärgiks õrn segamine, tugev deaglomeratsioon, rakkude lõhkumine, ekstraheerimine või osakeste suuruse vähendamine.

Protsessi testimine ja hindamine

Enne tööstusliku ultraheelisüsteemi valimist soovivad paljud kasutajad teada, kas sonikeerimine annab soovitud tulemuse ja millist läbilaskevõimet on võimalik eeldada. Hielscher pakub protsessikatseid, et hinnata UIP2000hdT sobivust teie materjali ja rakendusega.
Testimise ajal saab hinnata asjakohaseid protsessiparameetreid, sealhulgas amplituudi, rõhku, temperatuuri, vooluhulka, energiasisendit ja sonikeerimise aega. Tulemused aitavad leida teie tootele sobiva sonotroodi, läbivoolukambri ja töötluskonfiguratsiooni.
Standardtarvikud on tavaliselt laost saadaval. Konkreetsete nõuete jaoks on võimalik valmistada ka kohandatud sonotroode, läbivoolukambreid ja protsessitarvikuid.

Läbilaskevõime ja töötlemismaht

Mis tahes ultraheliprotsessi läbilaskevõime sõltub vedelikust, viskoossusest, tahkete osakeste sisaldusest, nõutavast osakeste suurusest, soovitud ekstraktsioonisaagisest, temperatuurist, rõhust ja energiasisendist. Üldise orientiirina suudab UIP2000hdT voolurežiimis tavaliselt töödelda vahemikus 1,0 kuni 8,0L/min. Igapäevases töös vastab see ligikaudu 2 kuni 10m³ ööpäevas, sõltuvalt rakendusest.
Suurema tootmisvõimsuse jaoks pakub Hielscher suuremaid ultraheliprotsessoreid ja mitme seadmega installatsioone. See võimaldab seadmega UIP2000hdT välja töötatud protsesse skaleerida suuremale läbilaskevõimele, säilitades samad ultraheliprotsessi põhimõtted.

UIP2000hdT teaduses ja uuringutes

Seadet UIP2000hdT kasutatakse sageli pilootseadmetes, tööstuslikus tootmises ja teaduslikes uuringutes. Avaldatud rakenduste hulka kuuluvad bioaktiivsete ühendite ultraheliekstraktsioon botaanilistest materjalidest, grafeenilaadsete materjalide koorimine (eksfoliatsioon), nanomaterjalide töötlemine ja veinitöötlus. Kui otsite viiteid konkreetse rakenduse kohta, võtke meiega ühendust.

• FactSheet UIP2000hdT – 2000 watts powerful sonicator for pilot and industry – Hielscher Ultrasonics
• Štengl, V., Henych, J., Slušná, M. et al. (2014): Ultrasound exfoliation of inorganic analogues of graphene. Nanoscale Res Lett 9, 167; 2014.
• Maria Lisa Clodoveo, Tiziana Dipalmo, Carlo Giuseppe Rizzello, Filomena Corbo, Pasquale Crupi (2016): Emerging technology to develop novel red winemaking practices: An overview. Innovative Food Science & Emerging Technologies, Volume 38, Part A, 2016. 41-56.
• Sena Saklar Ayyildiz, Bulent Karadeniz, Nihan Sagcan, Banu Bahar, Ahmet Abdullah Us, Cesarettin Alasalvar (2018): Optimizing the extraction parameters of epigallocatechin gallate using conventional hot water and ultrasound assisted methods from green tea.. Food and Bioproducts Processing, Volume 111, 2018. 37-44.
• Štengl, V.; J. Tolasz; D. Popelková (2015): Ultrasonic preparation of tungsten disulfide single-layers and quantum dots. RSC Advances 5, 2015. 89612-89620.