Hielscher – Technologie Ultrasons

Dispersion et Désagglomération Ultrasonique

La dispersion et la désagglomération des solides dans les liquides est une application importante des appareils à ultrasons. La cavitation ultrasonique génère un fort cisaillement qui brise les agglomérats de particules en particules dispersées.

Le mélange de poudres en liquides est une étape courante dans la formulation de divers produits, comme la peinture, Encreshampooing, shampooing, boissons ou produits de polissage. Les particules individuelles sont retenues ensemble par des forces d'attraction de différentes natures physiques et chimiques, y compris les forces van der Waals et la tension superficielle liquide. Cet effet est plus fort pour les liquides à viscosité élevée, comme les polymères ou les résines. Les forces d'attraction doivent être surmontées pour désagglomérer et disperser les particules dans un milieu liquide.

L'application d'une contrainte mécanique brise les agglomérats de particules. De plus, le liquide est pressé entre les particules. Différentes technologies sont couramment utilisées pour la dispersion des poudres dans les liquides. Cela comprend les homogénéisateurs haute pression, les broyeurs à billes agitateurs, les broyeurs à jet et les mélangeurs à rotor-stator.

Les ultrasons de haute intensité constituent une alternative intéressante à ces technologies. Lors de la sonication de liquides, les ondes sonores qui se propagent dans le milieu liquide entraînent des cycles alternatifs haute pression (compression) et basse pression (raréfaction). Il s'agit d'une contrainte mécanique sur les forces électrostatiques d'attraction (par ex. les forces de van der Waals). Cavitation ultrasonique dans les liquides provoque des jets de liquide à grande vitesse allant jusqu'à 1000km/h (environ 600mph). Ces jets pressent le liquide à haute pression entre les particules et les séparent les unes des autres. Les particules plus petites sont accélérées par les jets de liquide et entrent en collision à grande vitesse. Cela fait de l'échographie un des moyens efficaces pour la dispersion et de désagglomération, mais aussi pour la fraisage et meulage fin de la taille d'un micron et taille inférieure au micron particules.

La dispersion et la désagglomération par ultrasons des particules de poudre génère des particules à dispersion unique.

Dispersion et désagglomération à n'importe quelle échelle

Hielscher propose des appareils à ultrasons pour la dispersion et la désagglomération de tout volume pour par lot ou en ligne la transformation. Sonicateurs de Laboratoire sont utilisés pour des volumes de 1,5mL à 2L environ. Dispositifs à Ultrasons Industriels sont utilisés dans le développement et la production de procédés pour des lots de 0,5 à environ 2000 L ou des débits de 0,1 L à 20 m³ par heure.

Dans le tableau ci-dessous, vous trouverez des recommandations générales concernant l'appareil en fonction du volume du lot ou du débit à traiter. Cliquez sur le type d'appareil pour obtenir plus d'informations sur chaque appareil.

Volume du lot Débit d'écoulement Appareils recommandés
0.5 à 1,5 mL s.o. VialTweeter
1 à 500 mL 10 à 200 ml/min UP100H
10 à 2000 ml 20 à 400 ml/min UP200Ht, UP400S
0.1 à 20L 0.2 à 4L/min UIP1000hd, UIP2000hd
10 à 100L 2 à 10L/min UIP4000
s.o. 10 à 100L/min UIP16000
s.o. plus grand groupe de UIP16000

Facile à mettre à l'échelle

Contrairement aux autres technologies de dispersion, l'ultrasonisation peut être facilement mis à l'échelle du laboratoire à la production. Des tests en laboratoire permettront de sélectionner avec précision la taille de l'équipement requis. Lorsqu'il est utilisé à l'échelle finale, le les résultats du processus sont identiques aux résultats du labo.

Robuste et facile à nettoyer

Réacteur à cellule à écoulement ultrasonique en acier inoxydable pour la sonication de liquides.La puissance ultrasonore est transmise dans le liquide par l'intermédiaire de l'émetteur à ultrasons. sonotrode. Il s'agit d'une pièce symétrique typiquement rotative, qui est usinée à partir de titane massif. C'est aussi la seule pièce mouillée mobile/vibrante. C'est la seule pièce qui est sujette à l'usure et elle peut être facilement remplacée en quelques minutes. Les brides de découplage par oscillation permettent de monter la sonotrode dans des récipients pressurisables ouverts ou fermés ou dans des cellules d'écoulement dans toutes les orientations. Aucun roulement n'est nécessaire. Toutes les autres pièces en contact avec le fluide sont généralement en acier inoxydable. Les réacteurs à cellules à écoulement ont des géométries simples et peuvent facile à démonter et anéanti. Il n'y a pas de petits orifices ou de coins cachés.

Nettoyeur à ultrasons en place

L'échographie est bien connue pour ses applications de nettoyage, comme le nettoyage de surfaces et de pièces. L'intensité ultrasonore utilisée pour les applications de dispersion est beaucoup plus élevée que pour le nettoyage par ultrasons typique. Lorsqu'il s'agit du nettoyage des parties en contact avec le fluide de l'appareil à ultrasons, la puissance ultrasonique peut être utilisée pour aider au nettoyage pendant le rinçage et le rinçage, car les ultrasons la cavitation élimine les particules et des résidus liquides de la sonotrode et des parois des cellules d'écoulement.


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