UIP2000hdT – 2000 watin teollinen ultraäänihomogenisaattori

UIP2000hdT on tehokas 2000 watin ja 20 kHz:n teollinen anturityyppinen ultraäänilaite nesteiden käsittelyyn pilot-mittakaavassa ja tuotannossa. Sitä käytetään homogenointiin, emulgointiin, dispergointiin, agglomeraattien hajottamiseen, märkäjauhatukseen, uuttoon, lyysiin, liuottamiseen ja sonokemiallisiin reaktioihin.
Tämä teollinen ultraääniprosessori on suunniteltu yrityksille, jotka tarvitsevat luotettavaa suuritehoista ultraäänikäsittelyä ja tarkkaa prosessinohjausta. UIP2000hdT yhdistää vahvan ultraäänisuorituskyvyn värikosketusnäyttöön, selainpohjaiseen etäohjaukseen, automaattiseen tiedonkeruuseen, integroituun SD-korttiin sekä liitettäviin lämpötila- ja paineantureihin. Tämän ansiosta se soveltuu prosessikehitykseen, mittakaavan suurentamiseen, laadunvalvottuun tuotantoon ja jatkuvaan 24/7-käyttöön.

Kenelle UIP2000hdT on suunniteltu?

UIP2000hdT on suunniteltu käyttäjille, joiden on siirryttävä pienimuotoisesta laboratorion ultraäänikäsittelystä suurempaan, toistettavaan ja tuotantopainotteiseen käsittelyyn. Se on erityisen hyödyllinen, kun prosessia on jo testattu pienemmässä mittakaavassa ja nyt tarvitaan enemmän tehoa, suurempaa käsittelykapasiteettia tai jatkuvaa käyttöä.

Teollinen ultraäänikäsittely ja täydellinen prosessinohjaus

Suuritehoista ultraääntä käytetään, kun tavanomaiset sekoittimet, roottori-staattorijärjestelmät, helmimyllyt tai korkeapainehomogenisaattorit eivät tuota vaadittua tulosta tai kun prosessi edellyttää nopeampaa, hienojakoisempaan lopputulokseen johtavaa tai toistettavampaa käsittelyä. UIP2000hdT tuottaa voimakasta ultraäänikavitaatiota suoraan nesteissä ja nesteen ja kiintoaineen seoksissa. Tämä kavitaatio synnyttää suuria leikkausvoimia, jotka voivat pienentää hiukkaskokoa, dispergoida jauheita, tuottaa hienojakoisia emulsioita, uuttaa yhdisteitä soluista ja kasvimateriaaleista tai nopeuttaa kemiallisia reaktioita.

Teollisille käyttäjille luotettava ultraäänikäsittely edellyttää muutakin kuin ultraäänitehoa. Prosessin on oltava mitattava, toistettava ja skaalattava. UIP2000hdT mahdollistaa tärkeimpien ultraäänikäsittelyparametrien ohjauksen ja dokumentoinnin. Näitä ovat amplitudi, ultraääniteho, ultraäänikäsittelyn kesto, lämpötila ja paine. Nämä arvot tallennetaan automaattisesti CSV-tiedostoina SD-kortille, mikä helpottaa prosessin optimointia, dokumentointia ja laadunvarmistusta.

Läpivirtauskäsittely laitteella UIP2000hdT

Teollisen anturityyppisen ultraäänilaitteen UIP2000hdT tyypilliset sovellukset

UIP2000hdT on käytössä kemiallisessa prosessoinnissa, elintarvike- ja juomatuotannossa, kosmetiikassa, lääketeollisuudessa, bioteknologiassa, nanomateriaalien, polttoaineiden ja pinnoitteiden käsittelyssä sekä ympäristöteknologiassa. Sama ultraäänialusta voidaan varustaa erilaisilla sonotrodeilla, amplitudivahvistimilla ja virtauskennoilla vastaamaan vaadittua prosessin intensiteettiä ja käsittelykapasiteettia.

Ultraäänihomogenointi ja -sekoitus

UIP2000hdT voi homogenisoida nesteitä, suspensioita sekä nesteen ja kiintoaineen seoksia voimakkaiden ultraäänen synnyttämien leikkausvoimien avulla. Tämä auttaa tuottamaan tasalaatuista tuotetta, parantaa vaikeasti sekoittuvien komponenttien sekoittumista ja voi lyhentää käsittelyaikaa tavanomaiseen sekoitukseen verrattuna. Tutustu!

Ultraääniemulgointi ja nanoemulsiot

Emulsioissa ultraäänikavitaatio muodostaa erittäin pieniä pisaroita ja kapeita pisarakokojakaumia. UIP2000hdT soveltuu stabiilien emulsioiden ja nanoemulsioiden tuottamiseen elintarvikkeisiin, kosmetiikkaan, lääkkeisiin, polttoaineisiin, aromiaineisiin ja funktionaalisten ainesosien formulaatioihin. Tutustu!

Dispergointi, agglomeraattien hajottaminen ja nanohiukkasten käsittely

Jauheet, pigmentit, täyteaineet ja nanomateriaalit muodostavat usein agglomeraatteja, joita on vaikea hajottaa tavanomaisilla sekoittimilla. UIP2000hdT dispergoi hiukkasia nesteisiin ja hajottaa agglomeraatteja suurten ultraäänen synnyttämien leikkausvoimien avulla. Tämä on hyödyllistä maalien, painovärien, pinnoitteiden, keramiikan, katalyyttien, akkumateriaalien, grafeenin, oksidien ja muiden edistyneiden materiaalien käsittelyssä. Tutustu!

Märkäjauhatus ja hiukkaskoon pienentäminen

UIP2000hdT soveltuu hiukkaskoon pienentämiseen ja märkäjauhatukseen, kun tarvitaan pienempiä hiukkaskokoja, parempaa suspension stabiiliutta tai suurempia aktiivisia pinta-aloja. Prosessia voidaan optimoida säätämällä amplitudia, painetta, tilavuusvirtaa, lämpötilaa ja ultraäänikäsittelyn kestoa. Tutustu!

Ultraääniuutto ja solujen hajotus

Ultraäänikäsittely parantaa aineensiirtoa ja voi hajottaa soluja, kudoksia ja kasvirakenteita. UIP2000hdT on käytössä kasvimateriaalien uuttamisessa sekä bioaktiivisten yhdisteiden, aromiaineiden, proteiinien, entsyymien ja solunsisäisten materiaalien uuttamisessa. Se soveltuu myös lyysiin ja solujen hajotukseen bioteknologiassa ja mikrobiologiassa. Tutustu!

Sonokemia, sonokatalyysi ja reaktioiden tehostaminen

Ultraäänikavitaatio voi nopeuttaa kemiallisia reaktioita parantamalla sekoittumista, aineensiirtoa ja pintojen aktivoitumista. UIP2000hdT on käytössä sonosynteesissä, sonokatalyysissä, saostuksessa, sooli-geelireaktioissa, faasinsiirtokatalyysissä ja muissa sonokemiallisissa prosesseissa. Tutustu!
 

Mikä ultraääniprosessori kannattaa valita?

Laboratoriotutkimuksesta ja toteutettavuuden testauksesta prosessin optimointiin, pilot-mittakaavan kokeisiin ja teolliseen valmistukseen Hielscher tarjoaa ihanteellisen ultraäänihomogenisaattorin nesteiden ja lietteiden käsittelyyn kaikissa mittakaavoissa. Alla oleva taulukko antaa yleiskuvan suosituimmista anturityyppisistä ultraäänilaitteistamme.

Jos et ole varma, mikä ultraääniprosessori sopii prosessiisi, tärkeimmät valintakriteerit ovat tavoiteltu tulos, erätilavuus, vaadittu tilavuusvirta, viskositeetti, kiintoainepitoisuus, käyttöaikataulu ja vaadittu energiansyöttö. Hielscher voi suositella sopivaa laitteen, sonotrodin, amplitudivahvistimen ja virtauskennon kokoonpanoa prosessitietojesi perusteella.

Vankkarakenteinen 2000W ultraääniprosessori pilot- ja tuotantomittakaavaan

UIP2000hdT on rakennettu teollisuusympäristöihin. Sen ruostumattomasta teräksestä ja titaanista valmistetun ultraäänimuuntimen rakenne tekee siitä sopivan vaativiin käyttöolosuhteisiin, joissa esiintyy esimerkiksi pölyä, kosteutta ja korkeita ympäristön lämpötiloja. Laite on suunniteltu jatkuvaan käyttöön ja vaatii vain vähän huoltoa.
2000 watin ultraäänitehollaan UIP2000hdT täyttää laboratorion ultraäänikäsittelyn ja suurten teollisten ultraäänijärjestelmien välisen aukon. Se on riittävän tehokas pilot-tuotantoon, prosessin mittakaavan suurentamiseen ja moniin jatkuvan valmistuksen sovelluksiin. Suurempia tuotantomääriä varten voidaan käyttää useita laitteita rinnakkain tai valita suurempia ultraääniprosessoreita valmistajalta Hielscher.
Sopivat lisävarusteet, kuten sonotrodit, cascatrodes™, amplitudivahvistimet ja virtauskennot, mahdollistavat järjestelmän mukauttamisen erilaisiin prosessitavoitteisiin. Esimerkiksi cascatrode™ voi tarjota suuren aktiivisen ultraäänikäsittelypinnan suuren käsittelykapasiteetin nesteprosesseihin, kun taas virtauskennot mahdollistavat hallitun käsittelyn suoraan prosessilinjassa määritellyissä paine- ja virtausolosuhteissa.

Eräkäsittely, kierrätys ja virtauskäsittely suoraan prosessilinjassa

UIP2000hdT soveltuu useisiin käsittelykokoonpanoihin. Formulaatioiden kehityksessä, pienemmissä prosessikokeissa ja parametritutkimuksissa laitetta voidaan käyttää eräkäsittelytilassa sonotrodin ja jalustan kanssa. Näin käyttäjät voivat testata materiaalinsa reagointia ultraäänikäsittelyyn ennen siirtymistä suurempiin tilavuuksiin.

Yli 5 litran erille suositellaan yleensä virtauskennokäsittelyä. Virtaustilassa neste kulkee ultraäänireaktorin läpi, jossa sitä käsitellään hallituissa olosuhteissa. Tuote voidaan käsitellä yhdellä läpivirtauksella tai kierrättää reaktorin läpi, kunnes tavoiteltu tulos saavutetaan.

Virtauskennokäsittely parantaa toistettavuutta, koska tärkeitä parametreja, kuten amplitudia, painetta, tilavuusvirtaa, lämpötilaa ja viipymäaikaa, voidaan ohjata tarkemmin. Tämä on erityisen tärkeää tuotantoprosesseissa, mittakaavan suurentamista koskevissa tutkimuksissa ja laadun kannalta herkissä sovelluksissa.

Värikosketusnäyttö prosessin nopeaan asetusten määrittämiseen

Värikosketusnäyttö antaa käyttäjille suoran pääsyn tärkeimpiin asetuksiin. Amplitudia, tehoa ja pulssitilaa voidaan säätää nopeasti ja tarkasti. Valikko keskittyy päivittäisessä käytössä olennaisiin asetuksiin, joten käyttäjät voivat määrittää ultraäänikäsittelyprosessin asetukset ja seurata prosessia ilman tarpeetonta monimutkaisuutta.
Näyttö voi esittää amplitudin ja tehon pylväskaavioina tai numeroarvoina. Suurten numeroiden BIG NUMBER -näyttötila parantaa luettavuutta etäältä, mikä on hyödyllistä pilot-laitoksissa, tuotantoalueilla ja testilaitteistoissa, joissa käyttäjä ei välttämättä seiso suoraan laitteen edessä.

Etäohjaus selaimella LAN-yhteyden kautta

UIP2000hdT on ohjattavissa tavallisilla verkkoselaimilla. LAN-liitäntä ei edellytä lisäohjelmiston asennusta. Ultraääniprosessoria voidaan käyttää suoraan PC- tai Mac-tietokoneelta, reitittimen tai kytkimen kautta tai tabletilta tai älypuhelimelta, kun yhteys muodostetaan sopivan verkkokokoonpanon kautta.
Tämä on erityisen hyödyllistä prosessikehityksessä, tuotannon seurannassa ja asennuksissa, joissa ultraääniprosessori on integroitu virtauslaitteistoon, äänieristyskoteloon tai tuotantolinjaan.

Prosessitietojen automaattinen tallennus

Jokainen tuotantoprosessi hyötyy luotettavasta dokumentoinnista. UIP2000hdT tallentaa olennaiset prosessiarvot automaattisesti integroidulle SD-kortille. CSV-tietoja voidaan käyttää kokeiden vertailuun, tuotantoajojen dokumentointiin, prosessipoikkeamien tunnistamiseen ja laadunvarmistuksen tukemiseen.
Tallennettaviin parametreihin kuuluvat ultraääniteho, amplitudi, ultraäänikäsittelyn kesto ja lämpötila sekä paine, kun valinnainen paineanturi on liitetty. Tämä antaa insinööreille ja käyttäjille käytännöllisen perustan prosessin optimointiin ja toistettavaan valmistukseen.

Automaattinen taajuuden viritys

UIP2000hdT sisältää älykkään automaattisen taajuuden virityksen. Kun laite käynnistetään, generaattori tunnistaa optimaalisen toimintataajuuden ja käyttää ultraäänimuunninta tällä taajuudella. Tämä auttaa ylläpitämään vakaata ultraäänikäsittelyn suorituskykyä ja vähentää manuaalisen säädön tarvetta.

Hyvä energiatehokkuus ja teollinen luotettavuus

UIP2000hdT on suunniteltu kaupalliseen tuotantoon. Se on helppo ottaa käyttöön, yksinkertainen puhdistaa ja rakennettu jatkuvaan teolliseen käyttöön. 2000 watin ultraäänitehostaan huolimatta laite ei tarvitse lisäjäähdytystä vedellä tai paineilmalla. Sitä voidaan käyttää jatkuvasti ilmassa.
Kuten kaikki teolliset ultraääniprosessorit valmistajalta Hielscher, UIP2000hdT on suunniteltu muuntamaan sähköenergia tehokkaasti mekaaniseksi ultraäänivärähtelyksi. Hyvä energiatehokkuus tarkoittaa, että nesteeseen siirtyy enemmän tehoa, mikä parantaa prosessin suorituskykyä ja vähentää energiahukkaa. Laitteen UIP2000hdT kokonaisenergiatehokkuus sähköpistokkeesta nesteeseen on noin 80–90 %.

Täydellinen amplitudin ohjaus toistettaviin tuloksiin

Amplitudi on yksi ultraäänikäsittelyn tärkeimmistä parametreista. Se määrittää sonotrodin mekaanisen värähtelyn ja vaikuttaa voimakkaasti kavitaation intensiteettiin. UIP2000hdT ohjaa amplitudia elektronisesti, joten valittu amplitudi pysyy vakiona myös prosessiolosuhteiden muuttuessa.
Amplitudia voidaan säätää generaattorista välillä 20–100 %. Muita amplitudialueita voidaan saavuttaa sopivilla amplitudivahvistintorvilla. Näin käyttäjät voivat sovittaa ultraäänikäsittelyn intensiteetin tuotteeseen riippumatta siitä, onko tavoitteena hellävarainen sekoitus, voimakas agglomeraattien hajottaminen, solujen hajotus, uutto vai hiukkaskoon pienentäminen.

Prosessin testaus ja arviointi

Ennen teollisen ultraäänijärjestelmän valintaa monet käyttäjät haluavat tietää, saavutetaanko ultraäänikäsittelyllä tavoiteltu tulos ja millaista käsittelykapasiteettia voidaan odottaa. Hielscher tarjoaa prosessikokeita UIP2000hdT-laitteen arviointiin omalla materiaalillasi ja sovelluksellasi.
Testauksen aikana voidaan arvioida olennaisia prosessiparametreja, kuten amplitudia, painetta, lämpötilaa, tilavuusvirtaa, energiansyöttöä ja ultraäänikäsittelyn kestoa. Tulokset auttavat valitsemaan tuotteellesi oikean sonotrodin, virtauskennon ja käsittelykokoonpanon.
Vakiolisävarusteita on tyypillisesti saatavilla varastosta. Myös räätälöityjä sonotrodeja, virtauskennoja ja prosessin lisävarusteita voidaan valmistaa erityisvaatimusten mukaisesti.

Käsittelymäärä ja käsittelykapasiteetti

Minkä tahansa ultraääniprosessin käsittelymäärä riippuu nesteestä, viskositeetista, kiintoainepitoisuudesta, vaaditusta hiukkaskoosta, tavoitellusta uuttosaannosta, lämpötilasta, paineesta ja energiansyötöstä. Yleisenä ohjeellisena arvona UIP2000hdT voi tyypillisesti käsitellä nestettä tilavuusvirralla 1,0–8,0 L/min virtaustilassa. Päivittäisessä käytössä tämä vastaa noin 2–10 m³ päivässä, sovelluksesta riippuen.
Suurempaa tuotantokapasiteettia varten Hielscher tarjoaa suurempia ultraääniprosessoreita ja usean laitteen järjestelmiä. Näin laitteella UIP2000hdT kehitetyt prosessit voidaan skaalata suurempaan käsittelykapasiteettiin säilyttäen samat ultraääniprosessin periaatteet.

UIP2000hdT tutkimuksessa ja tieteessä

UIP2000hdT on usein käytössä pilot-laitteistoissa, teollisessa tuotannossa ja tieteellisissä tutkimuksissa. Julkaistuihin sovelluksiin kuuluvat bioaktiivisten yhdisteiden ultraääniuutto kasvimateriaaleista, grafeenin kaltaisten materiaalien eksfoliaatio, nanomateriaalien käsittely ja viinin käsittely. Jos etsit viitteitä tiettyyn sovellukseen, ota meihin yhteyttä.

• 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.