UIP2000hdT – הומוגנייזר אולטרסוני תעשייתי בהספק 2000 ואט

UIP2000hdT הוא מכשיר סוניקציה תעשייתי רב־עוצמה מסוג גשוש, בהספק 2000 ואט ובתדר 20kHz, לעיבוד נוזלים בקנה מידה של פיילוט ובייצור. הוא משמש לביצוע הומוגניזציה, תחלוב, פיזור, פירוק אגלומרטים, טחינה רטובה, מיצוי, ליזיס, המסה ותגובות סונוכימיות.
מעבד אולטרסוני תעשייתי זה מיועד לחברות הזקוקות לסוניקציה אמינה בהספק גבוה עם בקרת תהליך מדויקת. UIP2000hdT משלב ביצועים אולטרסוניים עוצמתיים עם צג מגע צבעוני, שליטה מרחוק באמצעות דפדפן, רישום נתונים אוטומטי, כרטיס SD מובנה וחיישני טמפרטורה ולחץ הניתנים לחיבור. שילוב זה הופך אותו למתאים לפיתוח תהליכים, להגדלת קנה המידה, לייצור עם בקרת איכות ולהפעלה רציפה 24/7.

למי מיועד UIP2000hdT?

UIP2000hdT מיועד למשתמשים הזקוקים למעבר מסוניקציה מעבדתית בקנה מידה קטן לעיבוד בקנה מידה גדול יותר, הניתן לשחזור ומכוון לייצור. הוא שימושי במיוחד כאשר תהליך כבר נבדק בקנה מידה קטן יותר וכעת נדרשים הספק רב יותר, תפוקה גבוהה יותר או הפעלה רציפה.

סוניקציה תעשייתית עם בקרת תהליך מלאה

אולטרסאונד בהספק גבוה משמש כאשר מערבלים קונבנציונליים, מערכות רוטור־סטטור, טחנות חרוזים או הומוגנייזרים בלחץ גבוה אינם מספקים את התוצאה הנדרשת, או כאשר תהליך דורש טיפול מהיר יותר, טיפול המפיק חומר דק יותר או טיפול שתוצאותיו ניתנות לשחזור טוב יותר. UIP2000hdT יוצר קוויטציה אולטרסונית עזה ישירות בנוזלים ובתערובות נוזל־מוצק. קוויטציה זו יוצרת כוחות גזירה גבוהים היכולים להקטין את גודל החלקיקים, לפזר אבקות, לייצר תחליבים עדינים, למצות תרכובות מתאים ומחומרים צמחיים או להאיץ תגובות כימיות.

עבור משתמשים תעשייתיים, סוניקציה אמינה דורשת יותר מהספק אולטרסוני בלבד. התהליך חייב להיות ניתן למדידה, לחזרה ולהגדלת קנה המידה. UIP2000hdT מאפשר למפעילים לשלוט בפרמטרים החשובים ביותר של הסוניקציה ולתעד אותם, ובהם משרעת, הספק אולטרסוני, זמן סוניקציה, טמפרטורה ולחץ. ערכים אלה נרשמים אוטומטית כקובצי CSV בכרטיס ה־SD, וכך מקלים על מיטוב התהליך, התיעוד והבטחת האיכות.

עיבוד בזרימה באמצעות UIP2000hdT

יישומים אופייניים של מכשיר הסוניקציה התעשייתי מסוג גשוש UIP2000hdT

ה-UIP2000hdT משמש בעיבוד כימי, בייצור מזון ומשקאות, בקוסמטיקה, בתעשיית התרופות, בביוטכנולוגיה, בננו-חומרים, בדלקים, בציפויים ובטכנולוגיה סביבתית. ניתן להגדיר את אותה פלטפורמה אולטרסונית עם סונוטרודות, מגברי משרעת ותאי זרימה שונים כדי להתאים לעוצמת התהליך ולתפוקה הנדרשות.

הומוגניזציה וערבוב אולטרסוניים

ה-UIP2000hdT יכול לבצע הומוגניזציה של נוזלים, תרחיפים ותערובות נוזל-מוצק באמצעות הפעלת כוחות גזירה אולטרסוניים עזים. הדבר מסייע להשיג איכות מוצר אחידה, משפר את הערבוב של רכיבים קשים לערבוב ויכול לקצר את זמן העיבוד בהשוואה לבחישה קונבנציונלית. גלו עוד!

תחלוב אולטרסוני וננו-אמולסיות

באמולסיות, קוויטציה אולטרסונית יוצרת טיפות זעירות מאוד והתפלגויות צרות של גודל הטיפות. ה-UIP2000hdT מתאים לייצור אמולסיות יציבות וננו-אמולסיות המשמשות במזון, בקוסמטיקה, בתרופות, בדלקים, בחומרי טעם ובפורמולציות של רכיבים פונקציונליים. גלו עוד!

פיזור, פירוק אגלומרטים ועיבוד ננו-חלקיקים

אבקות, פיגמנטים, חומרי מילוי וננו-חומרים יוצרים לעיתים קרובות אגלומרטים שקשה לפרק באמצעות מערבלים סטנדרטיים. ה-UIP2000hdT מפזר חלקיקים בנוזלים ומפרק אגלומרטים באמצעות כוחות גזירה אולטרסוניים גבוהים. הדבר שימושי לצבעים, לדיו, לציפויים, לקרמיקה, לזרזים, לחומרים לסוללות, לגרפן, לתחמוצות ולחומרים מתקדמים אחרים. גלו עוד!

טחינה רטובה והקטנת גודל חלקיקים

ניתן להשתמש ב-UIP2000hdT להקטנת גודל חלקיקים ולטחינה רטובה כאשר נדרשים חלקיקים קטנים יותר, יציבות משופרת של התרחיף או שטחי פנים פעילים גדולים יותר. ניתן למטב את התהליך באמצעות התאמת המשרעת, הלחץ, ספיקת הזרימה, הטמפרטורה וזמן הסוניקציה. גלו עוד!

מיצוי אולטרסוני ופירוק תאים

סוניקציה משפרת מעבר מסה ויכולה לפרק תאים, רקמות ומבנים צמחיים. ה-UIP2000hdT משמש למיצוי מחומרים צמחיים ולמיצוי תרכובות ביו-אקטיביות, חומרי טעם, חלבונים, אנזימים וחומרים תוך-תאיים. הוא מתאים גם לליזיס ולפירוק תאים בביוטכנולוגיה ובמיקרוביולוגיה. גלו עוד!

סונוכימיה, סונוקטליזה והעצמת תגובות

קוויטציה אולטרסונית יכולה להאיץ תגובות כימיות באמצעות שיפור הערבוב, מעבר המסה והפעלת פני השטח. ה-UIP2000hdT משמש לסונוסינתזה, לסונוקטליזה, לשיקוע, לתגובות סול-ג'ל, לקטליזה במעבר פאזה ולתהליכים סונוכימיים אחרים. גלו עוד!
 

באיזה מעבד אולטרסוני כדאי לבחור?

ממחקר מעבדתי ובדיקות היתכנות ועד למיטוב תהליכים, ניסויים בקנה מידה של פיילוט וייצור תעשייתי, Hielscher מציעה את ההומוגנייזר האולטרסוני האידיאלי לעיבוד נוזלים ותרחיפים בכל קנה מידה. הטבלה שלהלן מספקת סקירה של מכשירי הסוניקציה הפופולריים ביותר שלנו מסוג גשוש.

אם אינכם בטוחים איזה מעבד אולטרסוני מתאים לתהליך שלכם, קריטריוני הבחירה החשובים ביותר הם התוצאה הרצויה, נפח האצווה, ספיקת הזרימה הנדרשת, הצמיגות, תכולת המוצקים, לוח הזמנים להפעלה ותשומת האנרגיה הנדרשת. Hielscher יכולה להמליץ על מכשיר, סונוטרודה, מגבר משרעת ותצורת תא זרימה מתאימים על סמך נתוני התהליך שלכם.

מעבד אולטרסוני עמיד בהספק 2000W לקנה מידה של פיילוט וייצור

ה-UIP2000hdT בנוי לסביבות תעשייתיות. מבנה המתמר שלו, העשוי מפלדת אל-חלד וטיטניום, הופך אותו למתאים לתנאי הפעלה תובעניים, לרבות אבק, לחות וטמפרטורות סביבה גבוהות. היחידה מיועדת להפעלה רציפה ודורשת תחזוקה מועטה.
בהספק אולטרסוני של 2000 ואט, ה-UIP2000hdT מגשר על הפער בין סוניקציה מעבדתית למערכות אולטרסוניות תעשייתיות גדולות. הוא עוצמתי דיו לייצור בקנה מידה של פיילוט, להגדלת קנה המידה של תהליכים וליישומי ייצור רציף רבים. לנפחי ייצור גבוהים יותר, ניתן להפעיל כמה יחידות במקביל, או לבחור במעבדים אולטרסוניים גדולים יותר של Hielscher.
אביזרים מתאימים, כגון סונוטרודות, cascatrodes™, מגברי משרעת ותאי זרימה, מאפשרים להתאים את המערכת למטרות תהליך שונות. לדוגמה, cascatrode™ יכולה לספק שטח פנים פעיל גדול לסוניקציה לצורך עיבוד נוזלים בתפוקה גבוהה, ואילו תאי זרימה מאפשרים טיפול מבוקר בקו בתנאי לחץ וזרימה מוגדרים.

עיבוד באצווה, בסחרור חוזר ובזרימה בקו

ניתן להשתמש ב-UIP2000hdT בכמה תצורות עיבוד. לצורך פיתוח פורמולציות, ניסויי תהליך בהיקף קטן יותר ומחקרי פרמטרים, ניתן להפעיל את היחידה במצב אצווה עם סונוטרודה ומעמד. כך יכולים המשתמשים לבדוק כיצד החומר שלהם מגיב לסוניקציה לפני המעבר לנפחים גדולים יותר.

לאצוות הגדולות מ-5 ליטר, מומלץ בדרך כלל לבצע עיבוד בתא זרימה. במצב זרימה, הנוזל עובר דרך ריאקטור אולטרסוני שבו הוא מטופל בתנאים מבוקרים. ניתן לעבד את המוצר במעבר יחיד או לסחרר אותו דרך הריאקטור עד להשגת התוצאה הרצויה.

עיבוד בתא זרימה משפר את ההדירות, משום שניתן לשלוט ביתר דיוק בפרמטרים חשובים כגון משרעת, לחץ, ספיקת זרימה, טמפרטורה וזמן שהייה. הדבר חשוב במיוחד לתהליכי ייצור, למחקרי הגדלת קנה מידה וליישומים רגישים לאיכות.

צג מגע צבעוני להגדרה מהירה של התהליך

צג המגע הצבעוני מעניק למפעילים גישה ישירה להגדרות החשובות ביותר. ניתן לכוונן את המשרעת, ההספק ומצב הפולסים במהירות ובדיוק. התפריט מתמקד בהגדרות החשובות במהלך ההפעלה היומיומית, כך שהמשתמשים יכולים להגדיר את תהליך הסוניקציה ולנטר אותו ללא מורכבות מיותרת.
הצג יכול להציג את המשרעת וההספק בתרשימי עמודות או כערכים מספריים. מצב תצוגה של מספרים גדולים משפר את הנראות ממרחק, דבר המסייע במתקני פיילוט, באזורי ייצור ובמערכי בדיקה שבהם ייתכן שהמפעיל אינו עומד ישירות מול היחידה.

שליטה מרחוק באמצעות דפדפן דרך LAN

ניתן לשלוט ב-UIP2000hdT באמצעות דפדפני אינטרנט נפוצים. ממשק ה-LAN אינו דורש התקנת תוכנה נוספת. ניתן להפעיל את המעבד האולטרסוני ישירות ממחשב PC או Mac, דרך נתב או מתג, או מטאבלט או מטלפון חכם כאשר הם מחוברים באמצעות תצורת רשת מתאימה.
אפשרות זו שימושית במיוחד לפיתוח תהליכים, לניטור ייצור ולהתקנות שבהן המעבד האולטרסוני משולב במערך זרימה, במארז להגנה מפני רעש או בקו ייצור.

תיעוד אוטומטי של נתוני התהליך

כל תהליך ייצור מפיק תועלת מתיעוד אמין. UIP2000hdT מתעד אוטומטית את ערכי התהליך הרלוונטיים בכרטיס ה-SD המובנה. ניתן להשתמש בנתוני ה-CSV להשוואת ניסויים, לתיעוד מחזורי ייצור, לזיהוי סטיות בתהליך ולתמיכה באבטחת איכות.
הפרמטרים המתועדים כוללים הספק אולטרסוני, משרעת, זמן סוניקציה, טמפרטורה ולחץ כאשר חיישן הלחץ האופציונלי מחובר. כך מקבלים מהנדסים ומפעילים בסיס מעשי לאופטימיזציה של התהליך ולייצור בעל יכולת שחזור.

כוונון תדר אוטומטי

UIP2000hdT כולל כוונון תדר אוטומטי חכם. בעת הפעלת היחידה, המחולל מזהה את תדר העבודה המיטבי ומפעיל את המתמר האולטרסוני בתדר זה. הדבר מסייע לשמור על ביצועי סוניקציה יציבים ומפחית את הצורך בכוונון ידני.

יעילות אנרגטית גבוהה ואמינות תעשייתית

UIP2000hdT מיועד לייצור מסחרי. הוא קל להתקנה, פשוט לניקוי ובנוי לשימוש תעשייתי רציף. למרות ההספק האולטרסוני שלו, העומד על 2000 ואט, היחידה אינה דורשת קירור נוסף במים או באוויר דחוס. ניתן להפעיל אותה ברציפות באוויר.
כמו כל המעבדים האולטרסוניים התעשייתיים של Hielscher, גם UIP2000hdT מתוכנן להמרה יעילה של אנרגיה חשמלית לתנודה מכנית אולטרסונית. יעילות אנרגטית גבוהה פירושה שיותר הספק מועבר לנוזל, וכך משתפרים ביצועי התהליך ופוחת בזבוז האנרגיה. היעילות האנרגטית הכוללת של UIP2000hdT היא כ-80 עד 90% מהתקע החשמלי אל הנוזל.

בקרת משרעת מלאה לקבלת תוצאות הניתנות לשחזור

המשרעת היא אחד הפרמטרים החשובים ביותר בעיבוד אולטרסוני. היא מגדירה את הרטט המכני בסונוטרודה ומשפיעה במידה רבה על עוצמת הקוויטציה. ה־UIP2000hdT מבקר את המשרעת באופן אלקטרוני, כך שהמשרעת שנבחרה נשארת קבועה גם כאשר תנאי התהליך משתנים.
ניתן לכוונן את המשרעת מ־20 עד 100% במחולל. ניתן להשיג טווחי משרעת נוספים באמצעות קרני הגברה מתאימות. כך יכולים המפעילים להתאים את עוצמת הסוניקציה למוצר, בין שהמטרה היא ערבוב עדין, פירוק אגרגומרטים בעוצמה גבוהה, פירוק תאים, מיצוי או הקטנת גודל חלקיקים.

בדיקה והערכה של תהליכים

לפני בחירת מערכת אולטרסונית תעשייתית, משתמשים רבים רוצים לדעת אם סוניקציה תשיג את תוצאת היעד שלהם ולאיזו תפוקה ניתן לצפות. Hielscher מציעה ניסויי תהליך להערכת ה־UIP2000hdT עם החומר והיישום שלכם.
במהלך הבדיקות ניתן להעריך פרמטרים רלוונטיים של התהליך, ובהם משרעת, לחץ, טמפרטורה, ספיקת זרימה, תשומת אנרגיה וזמן סוניקציה. התוצאות מסייעות לזהות את הסונוטרודה, תא הזרימה ותצורת העיבוד המתאימים למוצר שלכם.
אביזרים סטנדרטיים זמינים בדרך כלל מהמלאי. ניתן גם לייצר סונוטרודות, תאי זרימה ואביזרי תהליך בהתאמה אישית לדרישות מסוימות.

תפוקה וכושר עיבוד

התפוקה של כל תהליך אולטרסוני תלויה בנוזל, בצמיגות, בתכולת המוצקים, בגודל החלקיקים הנדרש, ביעד תפוקת המיצוי, בטמפרטורה, בלחץ ובתשומת האנרגיה. כאומדן כללי, ה־UIP2000hdT יכול בדרך כלל לעבד בין 1.0 ל־8.0L/min במצב זרימה. בהפעלה יומית, הדבר שקול לכ־ 2 עד 10m³ ביום, בהתאם ליישום.
לכושר ייצור גבוה יותר, Hielscher מציעה מעבדים אולטרסוניים גדולים יותר ומתקנים הכוללים מספר יחידות. כך ניתן להגדיל את התפוקה של תהליכים שפותחו באמצעות ה־UIP2000hdT, תוך שמירה על אותם עקרונות תהליך אולטרסוניים.

ה־UIP2000hdT במחקר ובמדע

ה־UIP2000hdT משמש לעיתים קרובות במערכי פיילוט, בייצור תעשייתי ובמחקרים מדעיים. יישומים שפורסמו כוללים מיצוי אולטרסוני של תרכובות בעלות פעילות ביולוגית מחומרים צמחיים, קילוף שכבות של חומרים דמויי גרפן, עיבוד ננו־חומרים ועיבוד יין. אם אתם מחפשים מקורות ליישום מסוים, אנא צרו איתנו קשר.

• 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.