Accélérer les processus de fabrication lents et insuffisants

L’ultrasonication est une technique d’intensification des procédés bien établie, utilisée dans de nombreux types d’applications liquides telles que l’homogénéisation, le mélange, la dispersion, le broyage humide, l’émulsification ainsi que l’amélioration des réactions chimiques hétérogènes. Si votre procédé de production est peu performant et n’atteint pas certains objectifs de fabrication, vous pourriez envisager l’ultrasonication comme accélérateur de procédé.

Mélange, homogénéisation et dispersion par ultrasons

L’ultrasonication est une technique très efficace pour mélanger, combiner, homogénéiser, disperser et émulsifier des systèmes solide-liquide et liquide-liquide. Les mélangeurs à ultrasons à fort cisaillement brisent les particules et les gouttelettes et réduisent efficacement leur taille, de sorte qu’un mélange stable et homogène est obtenu. Un avantage important du mélange par ultrasons est la manipulation aisée de liquides et de suspensions présentant des viscosités allant de très faibles à très élevées, pâteuses. Même les particules abrasives ne posent aucun problème aux mélangeurs à ultrasons.
En savoir plus sur le mélange à fort cisaillement par ultrasons !

Applications sonochimiques

Lorsque des systèmes solide-liquide et liquide-liquide sont mélangés à l’aide d’ultrasons de forte puissance, le transfert de masse entre deux ou plusieurs phases ou composants du mélange est amélioré. Il est bien connu qu’un transfert de masse accru influence positivement de nombreuses réactions chimiques, telles que la catalyse hétérogène. En outre, la cavitation ultrasonore introduit une énergie élevée dans les systèmes chimiques, ce qui permet d’initier des réactions et/ou de modifier les voies réactionnelles. Il en résulte des taux de conversion chimique et des rendements nettement améliorés. Les équipements et réacteurs sonochimiques sont couramment utilisés pour la transestérification, la polymérisation, la désulfuration, les procédés sol-gel et de nombreuses autres réactions catalytiques hétérogènes et de synthèse organique. En savoir plus sur les réactions sonochimiques !

Applications des ultrasons dans l’industrie alimentaire

L’homogénéisation à fort cisaillement par ultrasons est une technologie non thermique utilisée dans de multiples procédés de fabrication d’aliments, de boissons et de compléments alimentaires. L’extraction par ultrasons est utilisée dans la production de sauces, de soupes, de jus, de smoothies et de compléments alimentaires (p. ex. sureau, cannabis) afin de libérer des composés aromatiques, des pigments colorants, des vitamines et des composants nutritionnels, dans le but de créer un produit alimentaire plus savoureux et plus sain. Grâce aux composés aromatiques et aux sucres naturels extraits, l’ajout de sucre raffiné et d’additifs aromatiques synthétiques peut être évité. En savoir plus sur le traitement des aliments et des boissons par ultrasons !

L’ultrasonication est appliquée lors de la transformation des aliments afin d’intensifier et d’améliorer

• l’extraction
• l’homogénéisation
• la pasteurisation
• l’émulsification
• l’encapsulation (liposomes, nanoparticules lipidiques solides)

Synthèse et fonctionnalisation de nanomatériaux par ultrasons

Le traitement par ultrasons et la cavitation acoustique qui en résulte peuvent soumettre les particules à des contraintes extrêmes et les fragmenter de manière contrôlée jusqu’à des tailles submicroniques et nanométriques. Le phénomène de cavitation acoustique génère un fort cisaillement, des turbulences, des pressions très élevées et des différentiels de température. Ces conditions intenses résultent de l’implosion des bulles, que l’on peut observer lorsque des ultrasons de forte puissance créent des cycles alternés de haute pression et de basse pression dans le milieu. Tandis que les jets de liquide et les collisions entre particules percutent, érodent et brisent les particules, la pression quasi hydrostatique qui se produit peut modifier les microstructures des particules, comme la porosité. La fonctionnalisation de nanoparticules par ultrasons permet de synthétiser des matériaux haute performance présentant une stabilité thermique améliorée, une résistance à la traction extraordinaire, une ductilité, une conductivité thermique et électrique, des propriétés optiques, etc. des nanomatériaux.
En savoir plus sur la synthèse et la fonctionnalisation de nanoparticules par ultrasons !

Ultrasonication – effets synergiques

L’ultrasonication peut soit remplacer une machine peu performante, soit être combinée à presque toutes les techniques de traitement des liquides disponibles afin d’affiner et d’améliorer des résultats insuffisants. Les sonicateurs à sonde Hielscher sont intégrés dans des lignes de fabrication existantes avec

• mélangeurs et broyeurs colloïdaux
• broyeurs à billes / à perles
• mélangeurs à fort cisaillement
• homogénéisateurs haute pression
• mélangeurs à pales / mélangeurs rotor-stator
• pasteurisation thermique (HTST)
• Champ électrique pulsé à haute intensité (HELP)
• micro-ondes
• lumière ultraviolette (UV)
• électrochimie
• technologies des barrières (hurdle technologies)
• CO₂ – extracteurs

Qu’elle soit installée seule ou en combinaison avec des techniques de traitement conventionnelles pour obtenir des effets synergiques, l’intégration de l’ultrasonication permet d’obtenir des procédés améliorés et intensifiés.

Systèmes à ultrasons haute performance pour l’intensification des procédés

Hielscher Ultrasonic conçoit, fabrique et distribue des sonicateurs haute performance pour des applications exigeantes. Notre gamme couvre l’ensemble du spectre, des sonicateurs de laboratoire compacts aux processeurs à ultrasons de paillasse et entièrement industriels, ce qui nous permet de vous recommander la configuration ultrasonore idéale pour votre application et votre volume de traitement.
En savoir plus sur les sonicateurs industriels et pourquoi ils sont la solution pour votre application exigeante !
Contactez-nous dès maintenant pour discuter de la manière dont votre procédé peut bénéficier de l’intensification des procédés par ultrasons ! Notre personnel expérimenté et bien formé vous fournira des informations approfondies et des détails techniques.

Le tableau ci-dessous vous donne une indication de la capacité de traitement approximative de nos sonicateurs :