Laboratooriumiks mõeldud ultrahelilised suure lõikamisjõuga partiisegistid & Tootmismahud
Niisutamine, hüdratatsioon, homogeniseerimine, peenestamine, dispersioon, emulgeerimine ja lahustamine on Hielscheri ultraheliliste suure lõikejõuga partiisegistite tavapärased rakendused. Ultraheliline partiisegamine toimub suurel kiirusel, tagades usaldusväärsed ja korratavad tulemused, mis tagavad suurepärased protsessitulemused nii laboris, laua- kui ka täismahulises tööstuslikus tootmises. Hielscheri mitmeotstarbelised partiihomogenisaatorid võimaldavad ühtlaste tahke aine/vedeliku ja vedeliku/vedeliku segude kiiret segamist, tagades toote kõrgeima kvaliteedi.
Ultrahelil põhinev kiire partiisegamine: protsessi intensiivistamine suure lõikamisjõuga
- Kiire hajumine: Submikroniliste osakeste kohene deagglomereerimine & nanomaterjalid.
- Mitmekülgne töötlemine: Ideaalne kõrge viskoossusega vedelike, pastade ja abrasiivsete materjalide jaoks.
- Lineaarne mastaapimine: Täielikult korratavad tulemused laborist kuni täismahulise tootmiseni.
- Energiasäästlik: Energiatarbimine on väiksem kui konkurentsivõimelistel tehnoloogiatel.
Kiire partii segamine ultraheliga Kõrge nihkejõud
Ultrahelil põhinev suure lõikamisjõuga partiisegamine kujutab endast märkimisväärset edasiminekut võrreldes tavapäraste tehnoloogiatega, nagu rootor-staator-segistid, joasegistid ja UltraTurrax-süsteemid, pakkudes paremat protsessi tõhusust ja toote kvaliteeti. Kui traditsioonilised meetodid tuginevad mehaanilisele lõikamisele, kasutavad ultrahelisegistid kõrge energiaga helilaineid akustilise kavitatsiooni esilekutsumiseks, luues unikaalse mikrosegamiskeskkonna, mida iseloomustavad äärmuslikud kohalikud tingimused. See nähtus tekitab lööklaineid ja kuni 280 m/s kiirusega vedelikujoad, mis tagavad intensiivse mikrosegamise, mis on vajalik pulbrite kiireks niisutamiseks, submikron- ja nanotükkide koheseks deagglomereerimiseks ning täiesti homogeensete emulsioonide loomiseks.
Lisaks nendele mikrosegamise eelistele on ultrahelisüsteemid märkimisväärselt energiatõhusamad, suudavad hõlpsasti töödelda abrasiivseid materjale ning võimaldavad kiiret ja materjali kahjustamata puhastamist (CIP/SIP), mis teeb neist ideaalse valiku nõudlike tööstusrakenduste jaoks.
Iga segamine on ainulaadne. Jagage meiega teavet materjali omaduste, soovitud osakeste suuruse, tootlikkuse ja praeguste töötlemisprobleemide kohta. Meie rakendusinsenerid analüüsivad teie nõudeid ja soovitavad teie konkreetsele protsessile optimaalse ultrahelilise suure lõikekõrgusega partiisegisti konfiguratsiooni.
Tööstuslik sonikaator UIP2000hdT integreeritud roostevabast terasest partiireaktorisse
Kes peaks kasutama ultrahelil põhinevat suure lõikamisjõuga partiisegamist?
Ultrahelil põhinev suure lõikekõrgusega partiisegamine on ideaalne tootjatele, retseptide koostajatele ja R&D-spetsialistidele&D-seadmed on mõeldud erinevatele tööstusharudele, kus täpsus, ühtlus ja kiire dispersioon on hädavajalikud. See on eriti väärtuslik ettevõtetele, kes töötlevad nano- ja submikronilisi materjale, kõrge viskoossusega pastasid, abrasiivseid suspensioone või keerukaid tahke-vedel ja vedel-vedel koostisi. Sellised tööstusharud nagu kosmeetika, farmaatsia, kõrgtehnoloogilised materjalid, toiduainetööstus & joogid, värvid & Kattematerjalid, erikeemiatooted ja nanotehnoloogia tuginevad sellele tehnoloogiale, et saavutada pulbri kohene märgumine, ühtlased emulsioonid ja järjepidev osakeste suuruse vähendamine ilma termilise lagunemiseta. Kui teie protsess nõuab korratavaid tulemusi, täielikult lineaarset mastaapimist laborist tootmisse ning madalamat energiatarbimist võrreldes traditsiooniliste rootor-staatori süsteemidega, on ultrahelil põhinev suure lõikamisjõuga partiisegamine loodud just teie täpsete spetsifikatsioonide täitmiseks.
akustiline kavitatsioon – Ultraheliliste lõikejõudude ja segamise toimimispõhimõte
Kui vedelikesse ja suspensioonidesse suunatakse kõrge energiaga ultrahelilained, tekitavad vahelduvad kõrge ja madala rõhu tsüklid (nt 20 000 tsüklit sekundis sagedusel 20 kHz) vedelikus vaakummullid ehk tühimikud. Need mullid kasvavad mitme tsükli jooksul, kuni nad kokku varisevad, kuna ei suuda enam energiat neelata. Mullide implosiooni ajal tekivad kohalikult äärmuslikud tingimused: temperatuurid kuni 5 000 K, rõhud kuni 2 000 atm ja vedelikujoad kiirusega kuni 280 m/s. Seda nähtust nimetatakse kavitatsiooniks. Ultrahelikavitatsooni kasutatakse edukalt mitmesuguste segamis-, jahvatamis- ja peenestamisrakenduste puhul, näiteks kolloidide, pulbrite, vedelike, õlide, määrdeainete, vaikude, epoksüüdide, pigmendipastade, tintide, värvide, silikoonide, kreemide, geelide, polümeeride, uretaanide ja paljude teiste materjalide töötlemisel.
Ultrahelisegamine põhineb akustilisel kavitatsioonil ja selle hüdrodünaamilistel nihkejõududel.
Miks ultraheli? – Protsessi täielikuks juhtimiseks
Ultraheli segamine võimaldab teil täpselt kontrollida kõiki olulisi protsessi parameetreid. See on ülioluline optimaalsete protsessitulemuste saavutamiseks, töötades samal ajal kõige tõhusamalt.
- Ultraheli amplituud:
- Rõhk:
- Sonikatsiooni kestus:
- Temperatuur:
- Viskoossus:
Horisontaalsete alade nihkumist sonotrode (ultraheli sarv / sond) juures saab reguleerida protsessi nõuetele ultraheli seadme võimsuse seadistamise, sonotrode valiku ja võimendussignaali abil.
Surve rakendamine ultrahelitöötlemise protsessile suurendab protsessi intensiivsust ning seda nimetatakse manosonikatsiooniks (MS). Kõrgendatud rõhu all muutub ultrahelikavitation intensiivsemaks ja jõulisemaks. Seetõttu pakub Hielscher survestatavaid suletud partiireaktoreid.
Reeglina kehtib, et mida pikem on ultrahelitöötluse kestus, seda suurem on protsessi edasiminek, nt osakeste suuruse vähendamine, dispersioon jne. – tingimusel, et protsessi söötme mõjutamiseks rakendatakse piisavalt intensiivsust.
Ultraheli on mittetermiline, mehaaniline töötlemismeetod. Termodünaamika seaduste kohaselt muutub ainesse suunatud energia aga alati soojuseks. Hielscheri sonikaatorite silmapaistva energiatõhususe tõttu muundub kuni 90% pistikust saadavast energiast ultrahelilaineteks, mis suunatakse protsessikeskkonnasse.
Protsessikeskkonna viskoossus on ultrahelitöötlemisel oluline tegur. Sellistes rakendustes nagu osakeste suuruse vähendamine, jahvatamine ja dispersioon on kavitatsiooni lööklaineid põhjustatud osakestevahelised kokkupõrked üks peamisi protsessiefekte, mis põhjustab osakeste purunemist; seetõttu on suur osakeste koormus soodne.
Ultrahelipõhine partiitöötlus ultrasonaatoriga UP400S
Töötame välja just teile sobiva segamislahenduse!
Optimaalsete protsessitingimuste määramiseks (= parim tulemus minimaalse vajaliku energiakuluga) tuleb ülaltoodud parameetrid kehtestada vastavalt protsessi eesmärgile.
Teostatavusuuringuid ja protsessi optimeerimist on lihtne läbi viia laboris ja lauaaparaadi tasandil. Kõiki saavutatud tulemusi on võimalik täpselt korrata ja lineaarselt tootmismahule suurendada. Hielscher Ultrasonics pakub teile professionaalset nõustamist ja täielikult varustatud protsessilaborit, kus saame protsessi koos teiega või teie eest optimeerida!
Hielscher on teie ultraheli protsessilahenduste ekspert. Võtke meiega ühendust juba täna, meil on hea meel soovitada teile sobivat seadet teie taotlusvajaduste lahendamiseks!
Tööstuslik ultrahelipõhine partiisüsteem värvainete ja pigmentide dispergeerimiseks ja peenestamiseks.
- väga ühtlane dispersioon
- usaldusväärne nanotehnoloogiline töötlemine
- abrasiivsete materjalide käitlemine
- kõrge viskoossus (pastad, suured osakeste koormused)
- aja kokkuhoid kuni 90%
- Protsessi täielik juhtimine
- Täiesti lineaarne skaala
- Täielik reprodutseeritavus
- sobib vesipõhiste preparaatide ja lahustite jaoks
Korduma kippuvad küsimused ultrahelil põhineva suure lõikamisjõuga partiisegamise kohta
Millised on ultraheliliste kiirsegistite peamised kasutusvaldkonnad?
Ultrahelilised kiirsegistid on mitmekülgsed seadmed, mida kasutatakse niisutamiseks, hüdratatsiooniks, homogeniseerimiseks, jahvatamiseks, dispersiooniks, emulgeerimiseks ja lahustamiseks. Need on eriti tõhusad tahkete ainete segamiseks, homogeensete dispersioonide valmistamiseks, aglomeerumise eemaldamiseks, osakeste suuruse vähendamiseks ning tahke aine ja vedeliku ning vedeliku ja vedeliku segude kiireks segamiseks.
Kuidas toimib ultrahelikavitatatsioon partiisegamisel?
Ultrahelikavitatioon seisneb kõrge energiaga ultrahelilainete suunamises vedelikesse, mille tulemusel tekivad vahelduvad kõrge ja madala rõhu tsüklid. See tekitab vaakummulle, mis kasvavad ja purunevad ägedalt, tekitades kohalikult äärmuslikke tingimusi, nagu temperatuurid kuni 5 000 K, rõhud kuni 2 000 atm ja vedelikujoad kiirusega kuni 280 m/s. Need intensiivsed jõud soodustavad tõhusat segamist, peenestamist ja jahvatamist.
Millised on Hielscheri ultrahelipõhiste partiisegistite peamised eelised?
Peamiste eeliste hulka kuuluvad äärmiselt ühtlane dispersioon, võime töödelda nanotükke ning võime käsitleda abrasiivseid materjale ja kõrge viskoossusega aineid (nagu pastad ja suure osakeste sisaldusega segud). Lisaks pakuvad need segistid kuni 90% ajasäästu, täielikku protsessikontrolli, täielikult lineaarset mastaapsustamist ja täielikku korratavust.
Milliseid materjale saab töötleda ultraheliliste partiisegistite abil?
Ultrahelikavitatsooni kasutatakse edukalt mitmesuguste ainete töötlemisel, sealhulgas kolloidide, pulbrite, vedelike, õlide, määrdeainete, vaikude, epoksüüdide, pigmendipastade, trükivärvide, värvide, silikoonide, kreemide, geelide, polümeeride ja uretaanide töötlemisel.
Kuidas tagatakse protsessi juhtimine ultrahelilise partiisegamise käigus?
Protsessi juhtimine toimub selliste parameetrite nagu amplituud, rõhk (manosonikatsioon), sonikatsiooni kestus, temperatuur ja viskoossus täpse reguleerimise abil. Hielscheri ultraheliseadmed on äärmiselt energiatõhusad, muutes ligikaudu 95% energiast ultrahelilaineteks, et tagada optimaalsed tulemused minimaalse energiakulu juures.
Kas ultrahelil põhinevaid partiisegamisprotsesse on võimalik laiendada laboratoorselt tööstuslikule tootmisele?
Jah, Hielscher pakub täielikku protsessikontrolli ja täiesti lineaarset mastaapimist. See võimaldab laboris ja lauaaparaatidel saavutatud tulemusi täpselt korrata ja mastaapida tootmismahuni. Lisaks on ultrahelitöötluse abil võimalik lihtsalt ja usaldusväärselt minna üle partiipõhiselt töötlemiselt voolupõhisele töötlemisele.
Kirjandus / Viited
- Han N.S., Basri M., Abd Rahman M.B. Abd Rahman R.N., Salleh A.B., Ismail Z. (2012): Preparation of emulsions by rotor-stator homogenizer and ultrasonic cavitation for the cosmeceutical industry. Journal of Cosmetic Science Sep-Oct; 63(5), 2012. 333-44.
- Badgujar, N.P.; Bhoge, Y.E.; Deshpande, T.D.; Bhanvase, B.A.; Gogate, P.R.; Sonawane, S.H.; Kulkarni, R.D. (2015): Ultrasound assisted organic pigment dispersion: advantages of ultrasound method over conventional method. Pigment ; Resin Technology, Vol. 44 No. 4, 2015. 214-223.
- Marija Ćosić, Antonija Čelan, Ivana Crnogorac, Ante Bilušić (2025): The effects of impeller diameter in sonicated and silent systems on crystallisation of borax decahydrate. Chemical Engineering Research and Design, Volume 223, 2025. 706-716.