מיקסרים אולטרה-סוניים בעלי גזירה גבוהה בטור

אולטרסוניקטורים בעלי גזירה גבוהה לתהליכי ערבוב מוטבעים מציעים יתרונות שונים בהשוואה להומוגנייזרים קולואידים קונבנציונליים. שימוש באולטרסאונד בהספק גבוה לערבוב מאפשר למיקסרים אולטראסוניים בעלי גזירה גבוהה של Hielscher לייצר מתלים קולואידים ותחליבים מפוזרים באופן אחיד בתחום הנאנו. הומוגנייזרים מוטבעים אולטראסוניים יכולים לעבד כל נפח וצמיגות ואפילו יכולים להתמודד עם חלקיקים שוחקים מאוד.

ערבוב מובנה בגזירה גבוהה עם אולטרסאונד הספק

הומוגניזציה מוטבעת של מוצק-נוזל או נוזל-נוזל מתלים הוא יישום הכרחי בייצור של חומרים סעפת וסחורות. מערבלים מוטבעים אולטרה-סוניים בעלי גזירה גבוהה משמשים בתעשיות רבות, כולל ייצור צבעים, פיגמנטים & דיו, פולימרים & חומרים מרוכבים, דלקים, מזונות & משקאות, תוספי תזונה, תרופות, קוסמטיקה & טיפול אישי בין היתר. הומוגנייזרים מוטבעים בעלי גזירה גבוהה אולטרהסוניים משמשים לערבוב, פיזור, הפחתה, תחלוב, הרטבה, המסה ומיקרו-טחינה של חלקיקים. חוזק מיוחד של מערבלים מוטבעים בעלי גזירה גבוהה על-קולית הוא היכולת של עיבוד אמין של ננו-חומרים (למשל ננו-פיזור, ננו-תחליבים).

כיצד פועל ערבוב אולטראסוני בגזירה גבוהה?

ערבוב גזירה גבוהה קולי הומוגניזציה מבוססת על עקרון העבודה של cavitation אקוסטי. כאשר נוזלים עוברים סוניקציה בעוצמות גבוהות, גלי האולטרסאונד מתפשטים דרך התווך הנוזלי וגורמים לסירוגין למחזורי לחץ גבוה (דחיסה) ולחץ נמוך (ררפאקציה). אולטרסוניקטורים בהספק גבוה פועלים בתדר של סביב. 20kHz. המשמעות היא 20,000 תנודות בשנייה. במהלך מחזור הלחץ הנמוך, גלי אולטרסאונד בעוצמה גבוהה יוצרים בועות ואקום קטנות בנוזל. כאשר בועת הקוויטציה מגיעה לגודל שבו היא אינה יכולה לספוג אנרגיה נוספת, היא קורסת באלימות במהלך מחזור לחץ גבוה. תופעה זו של קריסת בועה ידועה תחת המונח הטכני "cavitation". במהלך הקריסה מגיעים לטמפרטורות גבוהות מאוד (כ-5,000K) וללחצים (כ-2,000ATM) באופן מקומי. קריסת בועת הקוויטציה יוצרת גם סילונים נוזליים במהירות של עד 280 מטר לשנייה. (ראה: Suslick 1998)
כוחות אינטנסיביים ומשבשים אלה מספקים אנרגיה מספקת כדי לטחון, לפרק ולפזר חלקיקים בנוזלים ולהפוך מערבלים על-קוליים בעלי גזירה גבוהה לטכנולוגיית עיבוד פר אקסלנס. לכן, הם משמשים כטכניקת ייצור ועיבוד, במיוחד במגזרים שבהם ננוטכנולוגיה וננו-חומרים ממלאים תפקיד מכריע בביצועים ובאיכות המוצר.

תהליך מעולה ויעילות אנרגטית עם מיקסרים על-קוליים

Hielscher ultrasonic processors have an outstanding energy efficiency of >85%. This reduces operational electricity costs and results in higher processing performance. Kusters et al. (1994) resume in their study that ultrasonic fragmentation is equally efficient as conventional grinding.
על ידי הפעלת לחץ ואופטימיזציה של התהליך העל-קולי, טכנולוגיית הערבוב העל-קולי מצטיינת לעתים קרובות בשיטות ערבוב קונבנציונליות כגון מערבלי להבים סיבוביים, הומוגננייזרים בלחץ גבוה או טחנות כדורים ללא ספק.
במחקר אחר, Pohl et al. (2004) השוו את יעילות העיבוד של פיזור קולי של סיליקה עם שיטות ערבוב אחרות בעלות גזירה גבוהה, כגון עם IKA Ultra-Turrax (מערכת רוטור-סטטור). Pohl et al. השוו את הפחתת גודל החלקיקים של Aerosil 90 (2%wt) במים באמצעות Ultra-Turrax (מערכת רוטור-סטטור) בהגדרות שונות עם זו של מיקסר Hielscher קולי בעל גזירה גבוהה UIP1000hd עם תא זרימה במצב רציף. המחקר של Pohl et al. מסכם, כי "באנרגיה ספציפית קבועה אולטרסאונד EV יעיל יותר מאשר מערכת רוטור-סטטור" וכי "לתדר האולטרסאונד המופעל בטווח שבין 20 קילוהרץ עד 30 קילוהרץ אין השפעה משמעותית על תהליך הפיזור".

הפחתת גודל חלקיקים על-קוליים של סידן הידרוקסיאפטיט (ריכוז מוצק של 30%, 150Ws/g US)

היכן ניתן לרכוש את המיקסר האולטרסוני שלך בגזירה גבוהה?

Hielscher Ultrasonics הוא השותף המהימן שלך כשמדובר בתהליכי סוניקציה בעלי ביצועים גבוהים, כגון כרסום קולי, פיזור, תחליב והתמוססות. המיקסרים המוטבעים העל-קוליים בעלי הגזירה הגבוהה של Hielscher יכולים לספק אמפליטודות גבוהות מאוד. ניתן להפעיל בקלות משרעת של עד 200μm ברציפות בפעולה 24/7/365. עבור אמפליטודות גבוהות עוד יותר, sonotrodes קולי מותאם אישית זמינים. מגוון רחב של כורים מוטבעים על-קוליים ואביזרים נוספים מאפשרים את ההגדרה האידיאלית עבור היישום העל-קולי שלך (למשל, תחליב מוטבע, הפחתת גודל חלקיקים והומוגניזציה).
תוכנה חכמה, תפריט דיגיטלי באמצעות תצוגת מגע, הקלטת נתונים אוטומטית ושלט רחוק של הדפדפן הם תכונות של הומוגנייזרים קוליים גבוהים בגזירה גבוהה של Hielscher שהופכים את הפעולה לידידותית ופשוטה ביותר למשתמש. טכנולוגיית Clean in-place (CIP) הופכת את השימוש במיקסר בעל גזירה גבוהה על-קולי לנוח. חוסן, אמינות, התקנה פשוטה ותפעול, כמו גם תחזוקה נמוכה הם תכונות נוספות, אשר להקל על שגרת העבודה היומית עם Ultrasonicators Hielscher.

צור איתנו קשר עכשיו כדי ללמוד עוד על האופן שבו מערבל מוטבע בעל גזירה גבוהה על-קולי יכול לשפר את העיבוד שלך של מערכות מוצק-נוזל ונוזל-נוזל! הצוות המיומן והמנוסה שלנו ישמח לסייע לכם עם מידע נוסף על יישומים ומחירים.

הטבלה הבאה נותנת לך אינדיקציה ליכולת העיבוד המשוערת של האולטרסאונד שלנו: