High Shear sekoitus ultraäänellä
Suuret leikkaussekoittimet kohdistavat suuria leikkausvoimia nesteisiin ja lietteisiin, jotta saadaan aikaan kahden tai useamman neste-kiinteä tai neste-neste-faasin tasainen dispergointi, sekoitus ja emulgointi. Ultrasonication tuottaa suuria leikkausvoimia akustisen kavitaation kautta, joka tapahtuu, kun suuritehoinen ultraääni kytketään nesteisiin. Ultraääni korkean leikkauksen sekoittimet ovat ylivoimainen sekoitustekniikka, joka helposti ylittää yleisesti käytetyt korkean leikkausterän sekoittimet, moniakseliset sekoittimet, korkeapainehomogenisaattorit, kolloidimyllyt ja teräsekoittimet.
Ultraääni korkean leikkauksen sekoittimien edut
Ultraääni korkea leikkaussekoittimet ovat saatavilla 50W laboratoriohomogenisaattoreista jopa 16,000W teollisiin sekoitusjärjestelmiin. Laaja valikoima laboratorio-, penkki- ja teollisia ultraäänisekoittimia mahdollistaa ihanteellisen ultraääni-korkean leikkaussekoittimen valitsemisen sovellukseesi ja tuotantomäärään.
Korkeat amplitudit ultraäänianturissa luovat voimakkaan kavitaatiota suurten nopeuksien nestevirroilla ja monimutkaisilla turbulensseilla. Ultraäänellä tuotettu voimakas hydraulinen ja mekaaninen leikkaus vähentää hiukkasia ja pisaroita mikroni- ja nanokokoon. Koska sonikaatioprosessin parametrit ovat tarkasti hallittavissa ja säädettävissä, sekoittamisen, jauhamisen tai dispergoinnin vaikutus voidaan mukauttaa tarkasti materiaalin ja prosessin tavoitteeseen. Ultraääni korkean leikkauksen sekoittimet vähentävät sekoitus- / jyrsintäaikaa ja tuottavat luotettavasti hienoja ja erittäin hienoja dispersioita.
Ultraäänisekoitinta voidaan käyttää erä- ja inline-virtausprosesseihin. Ultraäänivirtaussolujen ja reaktoreiden moninaisuus mahdollistaa virtojen sekoittamisen hyvin erilaisilla virtausnopeuksilla ja viskositeeteilla. Ultraääni korkea leikkaussekoitin pystyy käsittelemään erittäin suuria kiinteitä pitoisuuksia ja jopa erittäin hankaavat hiukkaset eivät ole ongelma.
Miten korkean leikkauksen sekoittaminen sonikaatiolla toimii?
Ultraääni korkean leikkauksen sekoittimet käyttävät samaa mekaanista periaatetta kuin teolliset sekoitusjärjestelmät, kuten korkean leikkausterän sekoittimet, moniakseliset sekoittimet, kolloidimyllyt, korkeapainehomogenisaattorit ja teräsekoitinjärjestelmät. Ultraäänisekoitusjärjestelmiä käytetään hiukkasten hajottamiseen ja jauhamiseen, öljy- ja vesifaasien emulgointiin, kiinteän aineen liuottamiseen ja kaikenlaisten materiaalien homogeenisten seosten tuottamiseen nesteissä ja lietteissä. Ultraäänileikkaussekoittimet integroivat ultraäänianturin sekoitusastiaan, kuten eräsäiliöön tai virtaussoluun. Ultraäänihajotusanturi värähtelee nesteessä erittäin korkealla taajuudella ja luo voimakkaan ultraäänikavitaatiota nesteessä. Kavitaatiokuplien romahtaminen johtaa voimakkaisiin leikkausvoimiin, jotka häiritsevät ja rikkovat pisaroita, agglomeraatteja, aggregaatteja ja jopa primaarisia hiukkasia. Koska ultraäänikavitaatio tuottaa nopean kavitaatiovirtauksen jopa 1000 km / h, kavitaationestesuihkut kiihdyttävät hiukkasia. Kun kiihdytetyt hiukkaset törmäävät toisiinsa, toimii jyrsintäaineena. Tämän jälkeen törmäävät hiukkaset hajoavat ja pienenevät mikroni- tai nanokokoisiksi. Ultraäänikavitaatiokentässä paineet vaihtelevat nopeasti ja toistuvasti tyhjiön ja jopa 1000 barin välillä. Pyörivän sekoittimen, jossa on 4 sekoittimen terää, olisi toimittava huikealla 300 000 kierroksella minuutissa saavuttaakseen saman vaihtuvien painesyklien taajuuden. Tavanomaiset pyörivät sekoittimet ja roottori-staattorisekoittimet eivät aiheuta merkittävää kavitaatiota niiden nopeuden rajoituksen vuoksi.
ultraääni korkea leikkaussekoitin UIP2000hdT, 2 kW: n tehokas sekoitusyksikkö
Käsittelyvinkki: Ultraäänisekoitus paineen alaisena
Paineen kohdistaminen ultraäänireaktoriin tai virtauskennoon tehostaa akustista kavitaatiota. Hielscher Ultrasonics toimittaa erilaisia virtauskenno- ja reaktorityyppejä, jotka voidaan helposti paineistaa jopa 5 barg. Räätälöidyt ultraäänireaktorit pystyvät käsittelemään korkeampia paineita jopa 300barg.
Ultraääni korkean leikkauksen sekoittimet ja niiden sovellukset
Ultraääni korkean leikkauksen sekoittimet luovat voimakkaita leikkausvoimia, joilla on vaadittu vaikutus hiukkasiin, kuten kiintoaineisiin, pisaroihin, kiteisiin ja kuituihin, jotta ne voidaan häiritä ja hajottaa kohdennettuun kokoon, joka voi olla mikroni- tai nanoalueella. Materiaalien kovuudesta ja hauraudesta riippuen ultraääniprosessiparametreja voidaan säätää tarkasti halutun sekoitustuloksen saavuttamiseksi. Verrattuna vaihtoehtoisiin sekoitusmenetelmiin, kuten korkean leikkausterän sekoittimiin, korkeapainehomogenisaattoreihin, kolloidi- / helmimyllyihin, akselisekoittimiin jne., Ultraäänihajotusaineet tarjoavat joitakin merkittäviä etuja.
Ultraääni korkean leikkaussekoittimien edut
- Korkean intensiteetin kavitaatio ja leikkaus
- Yhtenäinen hiukkasten käsittely
- Korkeat kiintoainepitoisuudet
- Ei suuttimia / ei tukkeutumista
- Jyrsintäainetta (helmiä) ei tarvita
- lineaarinen skaalautuvuus
- helppo & turvallinen käyttö
- Helppo puhdistaa
- Aika- & energiatehokas
Ultraääni korkean leikkauksen sekoittimet hiukkaskoon pienentämiseksi
Ultraäänihajoamisaineita käytetään hiukkasten koon pienentämiseen ja hiukkasten jakautumiseen, mikä tarkoittaa primaaristen hiukkasten todellista hienontamista (kutsutaan jyrsinnäksi) tai agglomeraattien rikkoutumista (kutsutaan deagglomeraatioksi / dispersioksi).
Lue lisää ultraäänijyrsinnästä ja hiukkasten dispergoinnista!
Ultraääni korkean leikkauksen sekoittimet emulgointiin
Kun kaksi sekoittumatonta nestettä (esim. vesi ja öljy) sonisoidaan anturityyppisellä ultraäänisekoittimella, ultraäänikavitaatio häiritsee pisaroita – tuottaa hyvin pieniä pisaroita kahdesta sekoittumattomasta faasista, jotka sitten sekoitetaan keskenään. Koska ultraääni korkean leikkauksen sekoittimet tuottavat helposti nanokokoisia pisaroita, stabiloiduilla ultraääniemulsioilla on pitkäaikainen stabiilisuus ja selkeä läpinäkyvä ulkonäkö.
Koska millä tahansa emulsiolla on erityinen emulgointi- / leikkauskynnys, jossa saadaan optimaalinen pisarakoko ja ominaisuudet, sekoitusparametrien tarkka säätö on ratkaisevan tärkeää. Vaikka liian alhainen leikkaus johtaa liian suuriin pisaroihin, jotka sulautuvat nopeasti yhteen ja johtavat faasien erottumiseen, liian korkea leikkaus voi tuhota tuotteen. Ultraääni korkean leikkauksen sekoittimia voidaan ohjata tarkasti ja säätää prosessin tarpeisiin.
Klikkaa tästä lukeaksesi lisää ultraääninanoemulgoinnista!
ultraääni korkea leikkaussekoitin UP200Ht emulgointia varten
Ultraääni korkean leikkauksen sekoittimet sekoittamiseen ja liuottamiseen
Ultraääni-korkean leikkauksen sekoittimia käytetään sekoittamaan, jauhamaan, hajottamaan ja liuottamaan hiukkasia, kuten jauheita, pigmenttejä ja kuituja, nopeassa, luotettavassa ja helpossa prosessissa. Ultraäänellä tuotettu kavitaatio lisää massansiirtoa kiinteiden aineiden ja nesteen välillä. Ultraäänikavitaatiolla on voimakas vaikutus kiinteisiin hiukkasiin: Kavitaationestevirrat heikentävät kiinteiden aineiden pintaa ja kuljettavat heikentyneet fragmentit nesteeseen, jolloin saadaan homogeeninen suspensio.
Klikkaa tästä lukeaksesi lisää ultraääniliuottamisesta!
Ultraääni korkean leikkaussekoittimien sovellukset
- Jyrsintä & jauhaminen
- deagglomeraatio & hajonta
- Emulgoituminen
- Jauheiden liuottaminen
- Massansiirron parantaminen
- Sonokemialliset reaktiot
Sitä SonoStation – ultraäänijärjestelmä, jossa on 2x 2kW ultraäänilaitteet, sekoitettu säiliö ja pumppu – on käyttäjäystävällinen järjestelmä sekoitus-, jyrsintä- ja dispergointisovelluksiin.
Korkean leikkauksen sekoittimet missä tahansa koossa
Hielscher Ultrasonics suunnittelee, valmistaa ja jakelee korkean suorituskyvyn korkean leikkaussekoittimen kompaktista, mutta tehokkaasta laboratoriolaitteesta pilotti- ja teollisiin korkean leikkauksen sekoittimiin suurten volyymivirtojen käsittelyyn kaupallisella tuotantotasolla.
Korkeat leikkaussekoittimet laboratorioon
Koetintyyppiset ultraäänisekoittimet ovat vakiintuneita työkaluja jokaisessa laboratoriossa. Koska ultraääniprosessit voidaan skaalata lineaarisesti suuriin tilavuuksiin, Hielscherin ultraäänisekoittimet ovat ihanteellisia prosessin kehittämiseen ja optimointiin pienessä mittakaavassa. Kun optimaaliset prosessiparametrit on määritetty, sekoitussovelluksesi voidaan skaalata lineaarisesti pilotti- ja bulkkituotantoon.
Hielscher tarjoaa ultraääni-korkean leikkaussekoittimen laboratoriomittakaavan työhön, jonka tehoalue on 50 - 400 wattia ultraäänen sekoitusteho.
Korkean leikkaussekoittimen teollisuudelle
Hielscherin teolliset korkean leikkauksen sekoittimet ovat suuritehoisia ultraääniprosessoreita, jotka on suunniteltu jyrsintään, dispergointiin, emulgointiin ja suurten lietevirtojen sekoittamiseen raskaassa käytössä. Nämä teolliset sekoittimet käsittelevät helposti suuria kiinteitä pitoisuuksia ja hankaavia hiukkasia. Teollisten ultraääni-korkean leikkaussekoittimien anturit (sonotrodit) on varustettu laipalla, jotta sekoitin voidaan integroida terässäiliöihin, lasiastioihin tai muovisäiliöihin missä tahansa suunnassa. Tämä mahdollistaa sonikaatioaluksen paineistamisen. Paineen kohdistaminen ultraääniastiaan tai virtaussoluun tehostaa akustista kavitaatiota ja siten ultraäänisekoitusprosessia. Hielscher Ultrasonics tarjoaa teollisia korkean leikkauksen sekoittimia 500 - 16,000 wattia. UIP16000 kanssa Hielscher tarjoaa maailman tehokkaimman ultraäänisekoittimen.
Korkeat viskoosiset materiaalit? – Ei hätää! Kaikki Hielscherin ultraääniprosessorit penkki- ja teollisuusluokissa voivat helposti käsitellä jopa 250 000 senttimetrin viskooseja lietteitä. Yli 2 000 cPs: n viskositeetille suosittelemme läpivirtauskennojen käyttöä yhdessä progressiivisten ontelopumppujen kanssa ultraääniaaltojen kytkemiseksi nesteeseen.
Miten löytää oikea ultraääni korkea leikkaussekoitin?
Hielscher Ultrasonics on pitkäaikainen kokenut tehokkaiden ja luotettavien ultraääni-leikkaussekoitusjärjestelmien valmistaja, joita käytetään hiukkasten hajottamiseen ja hajottamiseen, nanoemulsioiden valmistamiseen tai jauheiden liuottamiseen nesteisiin. Koska Hielscher on ultraäänisekoittimien markkinajohtaja, se suunnittelee, valmistaa ja jakelee ultraääni-korkean leikkaussekoittimen ja homogenisaattorin laboratoriosta ja penkin yläosasta pilotti- ja täysteolliseen mittakaavaan.
Seuraaviin kysymyksiin vastaaminen auttaa löytämään prosessillesi sopivimman leikkaussekoittimen:
- Mikä on kohdesovelluksesi?
- Mikä on tyypillinen määrä, joka on käsiteltävä?
- Mitkä ovat prosessin kriittiset tekijät?
- Mitkä ovat laatustandardit, jotka on täytettävä?
Hyvin koulutettu ja kokenut henkilökuntamme auttaa sinua kaikissa kysymyksissä ja sekoitusprosessin suunnittelussa. Hielscher Ultrasonics tarjoaa perusteellista konsultointia ultraäänikäsittelystä, jotta asiakkaamme voivat löytää ihanteellisimman ultraäänikorkean leikkaussekoittimen. Mutta Hielscherin palvelu ei pääty tähän, koulutamme asiakkaita joko heidän tiloissaan tai ultraääniprosessilaboratoriossamme ja teknisessä keskuksessamme auttamaan heitä prosessin kehittämisen, optimoinnin ja laajentamisen aikana.
Hielscher Ultrasonics’ Teolliset ultraääniprosessorit tuottavat helposti erittäin korkeat amplitudit, joita tarvitaan kovien hiukkasten ja agglomeraattien murtamiseen tai korkean kiinteän pitoisuuden omaavien lietteiden käsittelyyn. Hielscherin teollisuussekoittimet toimivat helposti jopa 200 μm: n amplitudilla jatkuvasti 24/7 toiminnassa. Jos tietyt prosessit vaativat vielä suurempia amplitudit, saatavilla on räätälöityjä ultraääniantureita. Lisävarusteet, kuten tehostesarvet, virtaussolut, sonikaatioreaktorit ja täydelliset kierrätysasetukset, ovat helposti saatavilla ja mahdollistavat ultraäänisekoitusjärjestelmän määrittämisen optimaalisesti prosessivaatimuksiisi. Kaikki sonotrodit ja reaktorit, jotka ovat ainoat osat, jotka joutuvat kosketuksiin väliaineen kanssa, ovat CIP / SIP (puhdistus ja sterilointi paikallaan).
Hienostuneet ultraääni korkean leikkauksen sekoittimet
Hielscher Ultrasonics keskittyy korkean suorituskyvyn solujen hajoamisaineisiin, joilla on korkein käyttäjäystävällisyys ja huipputekninen kehitys. Tämä tarkoittaa, että Hielscherin laboratorion hajoamisaineiden standardit mukautuvat yhä enemmän teollisuuskoneiden älykkyyteen. Käyttäjä voi ohjata Hielscherin digitaalisia ultraäänilaitteita selaimen kaukosäätimellä. Automaattinen tietojen tallennusohjelmisto kirjoittaa kaikki tärkeät ultraääniparametrit, kuten nettoteho, kokonaisteho, amplitudi, lämpötila, paine, aika ja päivämäärä CSV-tiedostona sisäänrakennetulle SD-kortille. Lisäksi ultraäänihajotusaine voidaan ohjelmoida automaattiseen sammutukseen määrätyn ajan kuluttua tai tietyn energian syötön tai ohjelman sykkivien sonikaatiotilojen jälkeen. Kytkettävät lämpötila- ja paineanturit mahdollistavat näyteolosuhteiden tarkan seurannan. Koska lämpöherkkien materiaalien lämpötilan säätö on ratkaiseva tekijä prosessitulosten laadun kannalta, Hielscher tarjoaa erilaisia ratkaisuja prosessilämpötilan pitämiseksi tavoitelämpötila-alueella.
Hielscher-ultraäänilaitteiden hienostuneet toiminnot takaavat korkeimman prosessinhallinnan, luotettavat ja toistettavat sonikaatiotulokset, käyttäjäystävällisyyden ja työmukavuuden.
laatu – Valmistettu Saksassa
Perheyrityksenä ja perheyrityksenä Hielscher asettaa etusijalle ultraääniprosessoriensa korkeimmat laatustandardit. Kaikki ultraäänilaitteet suunnitellaan, valmistetaan ja testataan perusteellisesti pääkonttorissamme Teltowissa lähellä Berliiniä, Saksassa. Hielscherin ultraäänilaitteiden kestävyys ja luotettavuus tekevät siitä työhevosen tuotannossasi. 24/7 käyttö täydellä kuormituksella ja vaativissa ympäristöissä on Hielscherin korkean suorituskyvyn sekoittimien luonnollinen ominaisuus.
Voit ostaa Hielscherin ultraääni-korkean leikkauksen sekoittimia missä tahansa erikokoisessa ja konfiguroidussa prosessiisi. Nesteiden käsittelystä pienessä laboratoriodekantterilasissa lietteiden jatkuvaan läpivirtaussekoitukseen teollisella tasolla, Hielscher Ultrasonics tarjoaa sinulle sopivan korkean leikkaussekoittimen! Ota yhteyttä – Olemme iloisia voidessamme suositella sinulle ihanteellista ultraäänisekoittimen asennusta!
Alla oleva taulukko antaa sinulle viitteitä ultraäänilaitteidemme likimääräisestä käsittelykapasiteetista:
| Erän tilavuus | Virtausnopeus | Suositellut laitteet |
|---|---|---|
| 1 - 500 ml | 10 - 200 ml / min | UP100H |
| 10 - 2000ml | 20–400 ml/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 - 20L | 0.2–4 l/min | UIP2000hdT |
| 10-100L | 2 - 10L / min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10-100L / min | UIP16000 |
| n.a. | suurempi | klusteri UIP16000 |
Ota yhteyttä! / Kysy meiltä!
Suuritehoiset ultraäänihomogenisaattorit alkaen laboratorio jotta lentäjä ja teollinen mittakaava.
Faktoja, jotka kannattaa tietää
Ultraääniastiat ja niiden käyttö korkean leikkauksen sekoittimina
Ultrasonicators ovat koetintyyppisiä ultraäänilaitteita, jotka määritellään lähettämällä ultraäänivärähtelyt ultraäänianturin kautta käsittelyväliaineeseen. Koetin, joka tunnetaan myös nimellä sonotrode, on titaanitanko, joka värähtelee ultraäänitaajuudella, esimerkiksi 20 kHz. Värähtelevä 20 kHz:n taajuudella tarkoittaa, että mittapään vaakasuora pinta laajenee ja supistuu 20 000 kertaa sekunnissa. Nämä nopeat liikkeet ultraäänitaajuusalueella koettimen kärjessä kytketään nesteeseen. Nesteessä ultraääniaallot kulkevat väliaineen läpi ja tuottavat vuorotellen korkean paineen / matalan paineen syklejä. Matalapainesyklin aikana syntyy pieniä tyhjiökuplia, jotka kasvavat useiden painesyklien aikana, kunnes ne saavuttavat pisteen, jossa ne eivät voi absorboida enää energiaa. Suurimman kasvun kohdalla kavitaatiokupla puhkeaa voimakkaasti. Luhistuminen johtaa energiatiheään kenttään, jossa on erittäin korkeat lämpötilat ja paineet, vastaavat lämpötila- ja paine-erot, nestevirrat, joiden nopeus on jopa 180 m/s, ja turbulenssit. Tällä kavitaatioenergialla on voimakas vaikutus nesteisiin ja lietteisiin, mikä johtaa poikkeuksellisiin sekoitus-, sekoitus-, jauhatus-, dispergointi- ja emulgointituloksiin. Ultraääni korkean leikkauksen sekoittimet tuottavat helposti nanokokoisia hiukkasia ja pisaroita, joilla on hyvin kapea hiukkasten / pisaroiden kokojakauma.
Lue täältä, mitä eroja ultraääni / akustisen kavitaation ja hydrodynaamisen kavitaatiokäsittelyn välillä on!
Ultraääni-korkean leikkaussekoittimien yleiset teollisuudenalat
- Kiinteiden ja nestemäisten formulaatioiden dispergointi, liuottaminen, sekoittaminen
- Emulgoituminen
- Materiaalitiede
- Näytteen valmistelu ennen analyysiä
- Nanohiukkasten sovellukset
- hiukkasten funktionalisointi
- Faasinsiirtoreaktiot
Kirjallisuus / Viitteet
- Pohl M.; Schubert H. (2004): Dispersion and deagglomeration of nanoparticles in aqueous solutions. International Congress for Particle Technology PARTEC 2004; Nuremberg, Germany.
- Thomas Leong, Muthupandian Ashokkumar, Sandra Kentish(2011): The Fundamentals of Power Ultrasound. – A Review. Acoustics Australia, 54 – Vol. 39 August 2011.
- Karl A. Kusters, Sotiris E. Pratsinis, Steven G. Thoma, Douglas M. Smith (1994): Energy-size reduction laws for ultrasonic fragmentation. Powder Technology, Volume 80, Issue 3, September 1994. 253-263.
- Pekarovicova, A.; Pekarovic, J. (2009): Emerging Pigment Dispersion Technologies. Pira International (2009).
- S.E. Karekar; B.A. Bhanvase; S.H. Sonawane; M.P. Deosarkar; D.V. Pinjari; A.B. Pandit(2014): Synthesis of zinc molybdate and zinc phosphomolybdate nanopigments by an ultrasound assisted route: Advantage over conventional method. Chemical Engineering and Processing 87; Nov. 2014.