ערבוב גזירה גבוהה עם אולטרסאונד
מערבלי גזירה גבוהה מפעילים כוחות גזירה גבוהים על נוזלים ותרחיפים על מנת לספק פיזור, ערבוב ותחליב אחידים של שני פאזות נוזליות-מוצקות או נוזליות או יותר. אולטרסוניקציה מייצרת כוחות גזירה גבוהים באמצעות קוויטציה אקוסטית, המתרחשת כאשר אולטרסאונד בעוצמה גבוהה מצומד לנוזלים. מערבלים אולטראסוניים בעלי גזירה גבוהה הם טכנולוגיית ערבוב מעולה, המצטיינת בקלות במערבלי להבים בעלי גזירה גבוהה, מערבלים מרובי פירים, הומוגנייזרים בלחץ גבוה, טחנות קולואיד ותסיסת להבים.
היתרונות של מערבלים אולטראסוניים בעלי גזירה גבוהה
מערבלי גזירה גבוהה אולטראסוניים זמינים ממערכות ערבוב תעשייתיות של 50W במעבדה עד 16,000W. ההיצע הרחב של מיקסרים במעבדה, ספסל עליון ותעשייתי בעל גזירה גבוהה אולטראסונית מאפשר לבחור את מיקסר הגזירה הגבוה האולטרסוני האידיאלי עבור היישום שלך ונפח הייצור.
אמפליטודות גבוהות בבדיקה העל-קולית יוצרות קוויטציה אינטנסיבית עם זרמים נוזליים של מהירויות גבוהות ומערבולות מורכבות. הגזירה ההידראולית והמכאנית האינטנסיבית הנוצרת באופן אולטרה-סאונד מפחיתה חלקיקים וטיפות לגודל מיקרון וננו. מכיוון שפרמטרים של תהליך סוניקציה ניתנים לשליטה ולהתאמה מדויקת, ההשפעה של ערבוב, כרסום או פיזור יכולה להיות מותאמת במדויק לחומר ולמטרת התהליך. מערבלים אולטראסוניים בעלי גזירה גבוהה מקצרים את זמן הערבוב/כרסום ומפיקים פיזורים עדינים ועדינים במיוחד.
מערבל קולי יכול לשמש עבור אצווה ותהליכי זרימה בתוך שורה. מגוון תאי הזרימה והכורים העל-קוליים מאפשר ערבוב זרמים בקצבי זרימה וצמיגות שונים מאוד. מערבל גזירה גבוה אולטראסוני יכול להתמודד עם ריכוזים מוצקים גבוהים מאוד ואפילו חלקיקים שוחקים מאוד אינם בעיה.
כיצד פועל ערבוב גזירה גבוהה על ידי סוניקציה?
מערבלי גזירה גבוהה על-קוליים משתמשים באותו עיקרון מכני כמו מערכות ערבוב תעשייתיות כגון מערבלי להבים בעלי גזירה גבוהה, מערבלים מרובי פירים, טחנות קולואיד, הומוגנייזרים בלחץ גבוה ומערכות מסיתות להבים. מערכות ערבוב על-קוליות משמשות לפיזור וטחינת חלקיקים, לתחלב פאזות שמן ומים, להמיס חומר מוצק ולייצר תערובות הומוגניות מכל סוג של חומרים בנוזלים ובתרחיפים. מערבלי גזירה על-קוליים משלבים בדיקה על-קולית בכלי ערבוב, כגון לתוך מיכל אצווה או לתוך תא זרימה. הגשושית המפרק העל-קולי רוטטת בנוזל בתדר גבוה מאוד ויוצרת קוויטציה על-קולית אינטנסיבית בנוזל. קריסת בועות הקוויטציה גורמת לכוחות גזירה חזקים, המשבשים ושוברים טיפות, אגרגטים, אגרגטים ואפילו חלקיקים ראשוניים. כאשר קוויטציה על-קולית מייצרת זרימה קוויטציונית במהירות גבוהה במהירות של עד 1000 קמ"ש, סילוני הנוזל הקוויטציוניים מאיצים חלקיקים. כאשר החלקיקים המואצים מתנגשים זה בזה, הם פועלים כאמצעי כרסום. לאחר מכן, החלקיקים המתנגשים מתנפצים ומצטמצמים לגודל מיקרון או ננו. בשדה הקוויטציה העל-קולי, לחצים מתחלפים במהירות ובאופן חוזר ונשנה בין ואקום ועד 1000bar. מיקסר סיבובי עם 4 להבי מיקסר יצטרך לפעול במהירות מדהימה של 300,000 סל"ד כדי להשיג את אותה תדירות של מחזורי לחץ לסירוגין. מערבלים סיבוביים קונבנציונליים ומיקסרים רוטור-סטטור אינם יוצרים כמות משמעותית של קוויטציה בגלל מגבלתם במהירות.
מיקסר גזירה גבוה אולטראסוני UIP2000hdTיחידת ערבוב עוצמתית של 2kW.,
טיפ לעיבוד: ערבוב קולי בלחץ
הפעלת לחץ על הכור העל-קולי או על תא הזרימה מעצימה את הקוויטציה האקוסטית. Hielscher Ultrasonics מספק סוגים שונים של תאי זרימה וכורים, אשר ניתן בקלות ללחוץ עד 5 barg. כורים על-קוליים מותאמים אישית יכולים להתמודד עם לחצים גבוהים יותר של עד 300barg.
מערבלים אולטראסוניים בעלי גזירה גבוהה ויישומיהם
מערבלי גזירה גבוהים אולטראסוניים יוצרים כוחות גזירה אינטנסיביים, שיש להם את ההשפעה הנדרשת על חלקיקים כגון מוצקים, טיפות, גבישים וסיבים על מנת לשבש ולפרק אותם לגודל ממוקד, שיכול להיות בטווח מיקרון או ננו. בהתאם לקשיות החומרים ולשבירות, ניתן להתאים בדיוק את פרמטרי התהליך העל-קולי כדי להשיג את תוצאת הערבוב המיוחלת. בהשוואה לשיטות ערבוב חלופיות כגון מסיתים להבים בעלי גזירה גבוהה, הומוגנייזרים בלחץ גבוה, טחנות קולואיד / חרוזים, מערבלי פיר וכו ', מפרקים קוליים מציעים כמה יתרונות עיקריים.
היתרונות של מערבלי גזירה גבוהה אולטראסוניים
- קוויטציה וגזירה בעוצמה גבוהה
- עיבוד חלקיקים אחיד
- ריכוזים מוצקים גבוהים
- ללא חרירים / ללא סתימות
- אין צורך באמצעי כרסום (כלומר חרוזים)
- מדרגיות ליניארית
- קל & הפעלה בטוחה
- קל לניקוי
- זמן- & חסכוני באנרגיה
מערבלי גזירה גבוהים אולטראסוניים להקטנת גודל חלקיקים
דיסאינטגרטורים על-קוליים משמשים להקטנת גודל חלקיקים ופיזור חלקיקים, כאשר משמעות הדבר היא חיבור אמיתי של חלקיקים ראשוניים (המכונה כרסום) או שבירה של אגלומרטים (המכונה deagglomeration / פיזור).
קראו עוד על כרסום קולי ופיזור חלקיקים!
מערבלי גזירה גבוהה אולטראסוניים לתחליב
כאשר שני נוזלים בלתי ניתנים לערבוב (למשל, מים ושמן) מיוצרים באמצעות מיקסר על-קולי מסוג בדיקה, קוויטציה על-קולית משבשת את הטיפות – הפקת טיפות קטנות מאוד של שני השלבים הבלתי ניתנים להפרעה, אשר לאחר מכן מעורבבים יחד. מכיוון שמערבלי גזירה גבוהים על-קוליים מייצרים בקלות טיפות בגודל ננומטרי, תחליבים על-קוליים מיוצבים מפגינים יציבות לטווח ארוך ומראה שקוף וברור.
מכיוון שלכל סוג של תחליב יש סף תחליב / גזירה ספציפי, בו מתקבלים גודל ומאפיינים אופטימליים של טיפות, ההתאמה המדויקת של פרמטרי הערבוב היא קריטית. בעוד גזירה נמוכה מדי גורמת לטיפות גדולות מדי, אשר מתגבשות במהירות וגורמות להפרדת פאזה, גזירה גבוהה מדי עלולה להרוס את המוצר. ניתן לשלוט במדויק במיקסרים בעלי גזירה גבוהה על-קולית ולהתאים אותם לצרכי התהליך.
לחץ כאן כדי לקרוא עוד על ננו-תחליב על-קולי!
מיקסר גזירה גבוה אולטראסוני UP200Ht עבור תחליב
מערבלי גזירה גבוהה אולטראסוניים לערבוב והמסה
מערבלי גזירה גבוהה אולטראסוניים משמשים לערבוב, טחינה, פיזור והמסת חלקיקים כגון אבקות, פיגמנטים וסיבים בתהליך מהיר, אמין וקל. קוויטציה הנוצרת באולטרסאונד מגדילה את העברת המסה בין מוצקים לנוזלים. לקוויטציה על-קולית יש השפעה חזקה על חלקיקים מוצקים: זרמי הנוזל הקוויטציוניים שוחקים את פני השטח של מוצקים ומעבירים את השברים הנשחקים לתוך הנוזל ומייצרים ובכך השעיה הומוגנית.
לחצו כאן כדי לקרוא עוד על המסה אולטראסונית!
יישומים של מערבלי גזירה גבוהה אולטראסוניים
- כרסום & שחיקה
- deagglomeration & פיזור
- תחליב
- המסת אבקות
- שיפור העברת ההמונים
- תגובות סונוכימיות
ה סונוסטיישן – מערכת קולית עם 2x 2kW ultrasonicators, מיכל ערבוב ומשאבה – היא מערכת ידידותית למשתמש למיזוג, כרסום ופיזור יישומים.
מיקסרים בעלי גזירה גבוהה בכל גודל
Hielscher Ultrasonics מתכננת, מייצרת ומפיצה מערבלים בעלי ביצועים גבוהים בעלי גזירה גבוהה מהתקן המעבדה הקומפקטי אך רב העוצמה לטייס ומיקסרים תעשייתיים בעלי גזירה גבוהה לעיבוד זרמים בנפח גדול ברמת הייצור המסחרי.
מיקסרים בגזירה גבוהה למעבדה
מערבלים קוליים מסוג בדיקה הם כלים מבוססים בכל מעבדה. מאז תהליכים קוליים ניתן בקנה מידה ליניארי עד נפח גדול, Hielscher קולי קולי גבוה גזירה מערבלים הם אידיאליים לפתח ולייעל את התהליך שלך בקנה מידה קטן. לאחר מכן, לאחר קביעת פרמטרי התהליך האופטימליים, ניתן לשדרג את יישום הערבוב שלך באופן ליניארי לפיילוט וייצור בתפזורת.
Hielscher מציעה מערבלי גזירה גבוהה קולי לעבודה בקנה מידה מעבדה עם טווח הספק בין 50 ל 400 וואט כוח ערבוב אולטרסאונד.
מיקסרים בגזירה גבוהה לתעשייה
Hielscher תעשייתי high-גזירה מערבלים הם מעבדים קוליים בעלי הספק גבוה המיועדים לכרסום, פיזור, תחליב וערבוב זרמי slurry גדולים תחת חובה כבדה. מערבלים תעשייתיים אלה מתמודדים בקלות עם ריכוזים מוצקים גבוהים וחלקיקים שוחקים. הבדיקות (sonotrodes) של מערבלים תעשייתיים קוליים בעלי גזירה גבוהה מצוידים באוגן, כך שניתן לשלב את המיקסר במיכלי פלדה, כלי זכוכית או מיכלי פלסטיק בכל כיוון. זה מאפשר ללחוץ על כלי סוניקציה. הפעלת לחץ על כלי הדם העל-קולי או על תא הזרימה מעצימה את הקוויטציה האקוסטית ובכך את תהליך הערבוב העל-קולי. Hielscher Ultrasonics מציעה מערבלים תעשייתיים בעלי גזירה גבוהה בין 500 ל -16,000 וואט. עם UIP16000, Hielscher מציעה את המיקסר החזק ביותר קולי גזירה גבוהה ברחבי העולם.
חומרים צמיגים גבוהים? – אין בעיה! כל המעבדים האולטרסוניים של Hielscher בקטגוריות העליון והתעשייה יכולים בקלות לעבד slurries צמיג של עד 250,000 centipoise. עבור צמיגות גבוהה מ-2,000 cPs אנו ממליצים על שימוש בתאים זורמים בשילוב עם משאבות חלל מתקדמות לשיפור הצימוד של גלי האולטרסאונד לתוך הנוזל.
כיצד למצוא את מיקסר הגזירה הגבוה האולטרסוני הנכון?
Hielscher Ultrasonics הוא יצרן מנוסה זמן רב של מערכות ערבוב קולי חזק ואמין גזירה גבוהה, אשר משמשים לפיזור ושבירת חלקיקים, להכנת nanoemulsions, או להמיס אבקות בנוזלים. בהיותה מובילת שוק עבור מיקסרים על-קוליים, Hielscher מתכננת, מייצרת ומפיצה מערבלים והומוגנייזרים בעלי גזירה גבוהה על-קוליים ממשטח מעבדה וספסל ועד לפיילוט ובקנה מידה תעשייתי מלא.
מענה על השאלות הבאות יעזור למצוא את המיקסר המתאים ביותר לגזירה גבוהה לתהליך שלך:
- מהו יישום היעד שלך?
- מהו נפח טיפוסי שיש לעבד?
- מהם הגורמים הקריטיים בתהליך?
- מהם תקני האיכות, שיש להשיג?
הצוות המיומן והמנוסה שלנו יסייע לכם בכל שאלה ובתפיסת תהליך הערבוב שלכם. Hielscher Ultrasonics מציעה ייעוץ מעמיק על עיבוד קולי כדי לעזור ללקוחותינו למצוא את מיקסר גזירה גבוהה קולי האידיאלי ביותר. אבל השירות של Hielscher לא נגמר כאן, אנו מכשירים לקוחות או במתקנים שלהם או במעבדת התהליך הקולי שלנו ובמרכז הטכני כדי לסייע להם במהלך פיתוח תהליכים, אופטימיזציה והרחבה.
Hielscher Ultrasonics’ מעבדים קוליים תעשייתיים מספקים בקלות אמפליטודות גבוהות מאוד, הנדרשות כדי לשבור חלקיקים קשים ואגרומרטים או לעבד slurries עם ריכוז מוצק גבוה. מיקסרים תעשייתיים של Hielscher פועלים בקלות באמפליטודות של עד 200μm ברציפות בפעולה 24/7. אם תהליכים ספציפיים דורשים אמפליטודות גבוהות עוד יותר, בדיקות קוליות מותאמות אישית זמינות. אביזרים כגון קרני הגברה, תאי זרימה, כורי סוניקציה ומערכי מחזור מלאים זמינים בקלות ומאפשרים להגדיר את מערכת הערבוב העל-קולית שלך המותאמת באופן אופטימלי לדרישות התהליך שלך. כל הסונוטרודים והכורים, שהם החלקים היחידים הבאים במגע עם המדיום, הם CIP/SIP (ניקוי ועיקור במקום).
מיקסרים אולטרה-סוניים מתוחכמים בעלי גזירה גבוהה
Hielscher Ultrasonics מתמקדת במפרקים תאים בעלי ביצועים גבוהים עם ידידותיות למשתמש הגבוהה ביותר והתקדמות טכנית עדכנית. משמעות הדבר היא כי הסטנדרטים של מפרקים מעבדה Hielscher להסתגל יותר ויותר לאינטליגנציה של מכונות תעשייתיות. המשתמש יכול לשלוט באולטרסוניקטורים הדיגיטליים של Hielscher באמצעות שלט רחוק של דפדפן. תוכנת הקלטת הנתונים האוטומטית כותבת את כל הפרמטרים האולטרסוניים החשובים כגון כוח נטו, כוח כולל, משרעת, טמפרטורה, לחץ, שעה ותאריך כקובץ CSV בכרטיס SD מובנה. יתר על כן, ניתן לתכנת את המפרק העל-קולי לכיבוי אוטומטי לאחר זמן מוגדר או כניסת אנרגיה ספציפית או לתכנת מצבי סוניקציה פועמים. חיישני טמפרטורה ולחץ הניתנים לחיבור מאפשרים מעקב קפדני אחר תנאי הדגימה. מכיוון שבקרת טמפרטורה של חומרים רגישים לחום היא גורם מכריע לאיכות תוצאות התהליך, Hielscher מציעה פתרונות שונים לשמירה על טמפרטורת התהליך בטווח טמפרטורות היעד.
הפונקציות המתוחכמות של אולטרסוניקטורים Hielscher מבטיחות את בקרת התהליך הגבוהה ביותר, תוצאות סוניקציה אמינות וניתנות לשחזור, ידידותיות למשתמש ונוחות עבודה.
איכות – תוצרת גרמניה
כעסק בבעלות משפחתית ומשפחתית, Hielscher מתעדף את תקני האיכות הגבוהים ביותר עבור המעבדים העל-קוליים שלה. כל האולטרה-סוניקטורים מתוכננים, מיוצרים ונבדקים ביסודיות במטה שלנו בטלטאו ליד ברלין, גרמניה. חוסן ואמינות של ציוד קולי של Hielscher להפוך אותו סוס עבודה הייצור שלך. פעולה 24/7 תחת עומס מלא ובסביבות תובעניות היא מאפיין טבעי של המיקסרים בעלי הביצועים הגבוהים של Hielscher.
אתה יכול לקנות Hielscher קולי קולי גבוה גזירה מיקסרים בכל גודל שונה מוגדר לתהליך שלך. החל מטיפול בנוזלים בכד מעבדה קטן וכלה בערבוב רציף של תרחיפים ברמה תעשייתית, Hielscher Ultrasonics מציעה מיקסר גזירה גבוה מתאים עבורכם! אנא צרו איתנו קשר – אנו שמחים להמליץ לכם על התקנת מיקסר אולטראסוני אידיאלי!
הטבלה הבאה נותנת לך אינדיקציה ליכולת העיבוד המשוערת של האולטרסאונד שלנו:
| נפח אצווה | קצב זרימה | מכשירים מומלצים |
|---|---|---|
| 1 עד 500 מ"ל | 10 עד 200 מ"ל/דקה | UP100H |
| 10 עד 2000 מ"ל | 20 עד 400 מ"ל/דקה | UP200Ht, UP400ST |
| 00.1 עד 20 ליטר | 00.2 עד 4L/דקה | UIP2000hdT |
| 10 עד 100 ליטר | 2 עד 10 ליטר/דקה | UIP4000hdT |
| נ.א. | 10 עד 100 ליטר/דקה | UIP16000 |
| נ.א. | גדול | אשכול של UIP16000 |
צרו קשר! / שאל אותנו!
עובדות שכדאי לדעת
אולטרסאונד והשימוש בהם כמיקסרים בעלי גזירה גבוהה
Ultrasonicators הם מכשירי אולטרסאונד מסוג בדיקה, אשר מוגדרים על ידי העברת תנודות קולי באמצעות בדיקה קולית לתוך מדיום העיבוד. הגשושית, הידועה גם בשם סונוטרודה, היא מוט טיטניום הרוטט בתדר אולטרסאונד, למשל 20kHz. רטט במהירות של 20 קילוהרץ פירושו שהמשטח האופקי של הגשושית מתרחב ומתכווץ 20,000 פעמים בשנייה. תנועות מהירות אלה בתחום התדרים העל-קוליים בקצה הגשושית מצומדות לתוך הנוזל. בנוזל, גלי האולטרסאונד עוברים דרך התווך ויוצרים לסירוגין מחזורי לחץ גבוה / לחץ נמוך. במהלך מחזור הלחץ הנמוך, בועות ואקום זעירות מתעוררות וגדלות על פני מספר מחזורי לחץ עד שהן מגיעות לנקודה שבה הן אינן יכולות לספוג אנרגיה נוספת. בנקודת הצמיחה המקסימלית, בועת הקוויטציה מתפוצצת באלימות. כתוצאה מהקריסה נוצר שדה עתיר אנרגיה עם טמפרטורות ולחצים גבוהים מאוד, הפרשי טמפרטורה ולחץ בהתאמה, זרמים נוזליים במהירויות של עד 180 מטר לשנייה ומערבולות. לאנרגיה קוויטציונית זו יש השפעה חזקה על נוזלים ותרחיפים וכתוצאה מכך תוצאות ערבוב, ערבוב, כרסום, פיזור ותחלב יוצאות דופן. מערבלים אולטראסוניים בעלי גזירה גבוהה מייצרים בקלות חלקיקים וטיפות בגודל ננומטרי עם פיזור גודל חלקיק / טיפה צר מאוד.
קרא כאן מהם ההבדלים בין קוויטציה קולית / אקוסטית לבין עיבוד קוויטציה הידרודינמי!
תעשיות נפוצות עבור מיקסרים אולטרה-סוניים בעלי גזירה גבוהה
- פיזור, המסה, ערבוב של פורמולציות מוצקות/נוזליות
- תחליב
- מדע החומרים
- הכנת דגימה לפני ניתוח
- יישומי ננו-חלקיקים
- פונקציונליזציה של חלקיקים
- תגובות העברת פאזה
ספרות / מקורות
- 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.