Ultrazvučno raspršivanje i deaglomeriranje

Raspršivanje i deaglomeracija krutih tvari u tekućine važna je primjena ultrazvuka snage i sonda tipa soniketora. Ultrazvučna kavitacija generira izvanredno visoke smicanje koje razbija čestice aglomeracije u pojedinačne raspršene čestice. Zbog svojih lokalno usmjerenih sila visokog smicanja, ultrazvukom je idealna za proizvodnju mircon- i nano-veličine disperzije za eksperimentiranje, istraživanje i razvoj, i naravno za industrijsku proizvodnju.

Miješanje praha u tekućine čest je korak u formulaciji raznih proizvoda, kao što su boja, tinta, kozmetika, pića, hidrogelovi ili mediji za poliranje. Pojedinačne čestice drže se zajedno silama privlačenja različite fizičke i kemijske prirode, uključujući van der Waalsove sile i napetost tekuće površine. Ovaj učinak je jači za tekućine veće viskoznosti, kao što su polimeri ili smole. Sile privlačenja moraju se prevladati kako bi se čestice deaglomerirale i raspršile u tekuće medije. U nastavku pročitajte zašto su ultrazvučni homogenizatori vrhunska disperzijska oprema za disperziju čestica submikronske i nano veličine u laboratoriju i industriji.

Zahtjev za informacijama




Primijetite naše pravila o privatnosti,


Sonda tipa ultrasonicator UP400St za disperziju nanočestica u stabilnoj vodenoj suspenziji.

ultrasonicator UP400St za pripremu disperzija nanočestica u serijama.

Ultrazvučno raspršivanje krutih tvari u tekućine

Princip rada ultrazvučnih homogenizatora temelji se na fenomenu akustične kavitacije. Poznato je da akustična kavitacija stvara intenzivne fizičke sile, uključujući vrlo jake sile smicanja. Primjena mehaničkog naprezanja razdvaja aglomeracije čestica. Također, tekućina se preša između čestica.
Dok je za raspršivanje praha u tekućine komercijalno dostupne različite tehnologije kao što su homogenizatori visokog tlaka, mlinovi za agitatorske kuglice, mlinovi za blokiranje mlaznjaka i rotora-stator-mikser. Međutim ultrazvučni raspršivači imaju značajne prednosti. U nastavku pročitajte kako djeluje ultrazvučna disperzija i koje su prednosti ultrazvučne disperzije.

 

Video pokazuje ultrazvučnu disperziju crvene boje pomoću UP400St s sondom S24d 22mm.

Ultrazvučno crvena boja disperzija pomoću UP400St

Minijatura videozapisa

 

Princip rada ultrazvučne kavitacije i disperzije

Tijekom ultrazvukom, visokofrekventni zvučni valovi stvaraju naizmjenična područja kompresije i razrjeđivanja u tekućem mediju. Kako zvučni valovi prolaze kroz medij, stvaraju mjehuriće koji se brzo šire, a zatim nasilno urušavaju. Taj se proces naziva akustična kavitacija. Kolaps mjehurića stvara visokotlačne udarne valove, mikromjetove i sile smicanja koje mogu razgraditi veće čestice i aglomeracije na manje čestice. U ultrazvučnim disperzijskim procesima, same čestice u disperziji funkcioniraju kao medij za glodanje. Ubrzane silama smicanja ultrazvučne kavitacije, čestice se sudaraju jedna s drugom i razbijaju u sitne fragmente. Budući da se ultrazvučno tretiranoj disperziji ne dodaju kuglice ili biseri, u potpunosti se izbjegava dugotrajno i radno intenzivno odvajanje i čišćenje medija za glodanje, kao i kontaminacija.
To sonication čini tako učinkovitim u raspršivanju i deaglomeraciji čestica, čak i onih koje je teško razgraditi drugim metodama. To rezultira ravnomjernijom raspodjelom čestica, što dovodi do poboljšane kvalitete i performansi proizvoda.
Osim toga, ultrazvukom se lako mogu rukovati, raspršiti i sintetizirati nanomaterijale kao što su nanosfere, nanokristali, nanosheeti, nanofibre, nanožice, čestice jezgre i druge složene strukture.
Nadalje, ultrazvukom se može izvesti u relativno kratkom vremenskom okviru, što je velika prednost u odnosu na druge tehnike disperzije.

Prednosti ultrazvučnih raspršivača u odnosu na alternativne tehnologije miješanja

Ultrazvučni raspršivači nude nekoliko prednosti u odnosu na alternativne tehnologije miješanja kao što su visokotlačni homogenizatori, glodanje perli ili miješanje rotora i statora. Neke od najistaknutijih prednosti uključuju:

  • Poboljšano smanjenje veličine čestica: Ultrazvučni raspršivači mogu učinkovito smanjiti veličine čestica na nanometarski raspon, što nije moguće s mnogim drugim tehnologijama miješanja. To ih čini idealnim za primjene gdje je fina veličina čestica kritična.
  • Brže miješanje: Ultrazvučni raspršivači mogu miješati i raspršiti materijale brže od mnogih drugih tehnologija, što štedi vrijeme i povećava produktivnost.
  • Nema kontaminacije: Ultrazvučni raspršivači ne zahtijevaju korištenje glodanje medija auch kao perle ili biseri, koji kontaminiraju disperziju abrazijom.
  • Bolja kvaliteta proizvoda: Ultrazvučni raspršivači mogu proizvesti više ujednačenih smjesa i suspenzija, što rezultira boljom kvalitetom i konzistencijom proizvoda. Posebno u protočnom načinu rada, disperzijska kaša prolazi ultrazvučnu kavitacijsku zonu na visoko kontroliran način osiguravajući vrlo ujednačen tretman.
  • Manja potrošnja energije: Ultrazvučni raspršivači obično zahtijevaju manje energije od drugih tehnologija, što smanjuje operativne troškove.
  • Svestranost: Ultrazvučni raspršivači mogu se koristiti za širok raspon primjena, uključujući homogenizaciju, emulgiranje, disperziju i deaglomeraciju. Također mogu rukovati raznim materijalima, uključujući abrazivne materijale, vlakna, korozivne tekućine, pa čak i plinove.

Zbog tih prednosti procesa, kao i pouzdanosti i jednostavnog rada, ultrazvučni raspršivači nadmašuju alternativne tehnologije miješanja, što ih čini popularnim izborom za mnoge industrijske primjene.

Ultrazvučni homogenizator UIP1000hdT za disperziju nanofillera u lakovima.

UIP1000hdT (1000 W) ultrasonicator raspršivanje nanofillera u lakovima


Ultrazvučno sintetizirani nanofluidi su učinkovite rashladne tekućine i tekućine izmjenjivača topline. Termovoduktivni nanomaterijali značajno povećavaju prijenos topline i kapacitet odvođenja topline. Ultrazvukom je dobro uspostavljena sinteza i funkcionalizacija termovoduktivnih nanočestica kao i proizvodnja stabilnih visokoučinkovitih nanofluida za primjenu hlađenja.

Raspršivanje CNT-ova u polietilenskom glikolu (PEG)

Minijatura videozapisa

Slika prikazuje tipičan rezultat ultrazvučnog raspršivanja fumed silicijevog dioksida u vodi.

Ultrazvučna disperzija fumed silicijevog dioksida u vodi: Prije ultrazvuka veličina čestica aglomeriranog silicija je veća od 200 mikrona (D50). Nakon ultrazvučne disperzije fumed silicijevog dioksida većina čestica je smanjena na manje od 200 nanometara.

Ultrazvučno raspršivanje i deaglomeracija u bilo kojoj skali

Hielscher nudi ultrazvučne uređaje za raspršivanje i deaglomeraciju bilo kojeg volumena za skupnu ili inline obradu. Ultrazvučni laboratorijski uređaji koriste se za volumene od 1,5 ml do približno 2L. Industrijski ultrazvučni uređaji koriste se u razvoju procesa i proizvodnji za serije od 0,5 do približno 2000L ili protok od 0,1L do 20m³ na sat.

Hielscher Ultrasonics industrijski ultrazvučni procesori mogu isporučiti vrlo visoke amplitude čime pouzdano raspršuju i glodaju čestice na nano-ljestvicu. Amplitude do 200μm mogu se lako kontinuirano pokretati u 24/7 radu. Za još veće amplitude dostupne su prilagođene ultrazvučne sonotrode.

High-performance ultrasonicators su pouzdani i vrlo učinkoviti inline mixing sustavi za proizvodnju nanodisperzije, npr. Termovodljivi nanofluidi.

Ultrazvučni sustav industrijske snage MultiSonoReactor za industrijsku inline disperziju: High-performance ultrasonicators su pouzdani i vrlo učinkoviti inline sustavi miješanja za proizvodnju nanodisperzija.

Zahtjev za informacijama




Primijetite naše pravila o privatnosti,


Tablica u nastavku daje vam pokazatelj približne mogućnosti obrade naših ultrazvučnih uređaja:

Batch Volumen Protok Preporučeni uređaji
00,5 do 1,5 ml N.a. VialTweeter
1 do 500 mL 10 do 200 mL / min UP100H
10 do 2000 ml 20 do 400 mL / min Uf200 ः t, UP400St
0.1 do 20L 0.2 do 4L / min UIP2000hdT
10 do 100L 2 do 10 l / min UIP4000hdT
15 do 150L 3 do 15L/min UIP6000hdT
N.a. 10 do 100 l / min UIP16000
N.a. veći grozd UIP16000

Kontaktirajte nas! / Pitajte nas!

Zatražite dodatne informacije

Molimo koristite obrazac u nastavku kako biste zatražili dodatne informacije o ultrazvučnim procesorima, aplikacijama i cijeni. Rado ćemo razgovarati o vašem procesu s vama i ponuditi vam ultrazvučni sustav koji zadovoljava vaše zahtjeve!









Molimo, imajte na umu da je pravila o privatnosti,


Ultrazvučna disperzija ugljik nanocjevčice - Hielscher ultrasonicator UP400S (400W) raspršuje i detangles CNT brzo i učinkovito u pojedinačne nanocjevčice.

Raspnjeljivanje ugljikovih nanocjevnica u vodi pomoću UP400S

Minijatura videozapisa

Ultrazvučni homogenizator UIP1000hdT za disperziju nanofillera u lakovima.

UIP1000hdT (1000 W) ultrasonicator raspršivanje nanofillera u lakovima

Prednosti ultrazvučne disperzije: Lako se povećava

Za razliku od ostalih tehnologija raspršivanja, ultrazvuka se može lako povećati od laboratorija do veličine proizvodnje. Laboratorijska ispitivanja omogućit će točan odabir potrebne veličine opreme. Kada se koriste u konačnoj skali, rezultati procesa identični su laboratorijskim rezultatima.

Ultrasonicators: Robustan i jednostavan za čišćenje

Ultrazvučna snaga se prenosi u tekućinu putem sonotrode. To je tipično rotacijski simetrični dio, koji je strojno obrađen od titana kvalitete čvrstog zrakoplova. To je ujedno i jedini pokretni / vibrirajući mokri dio. To je jedini dio, koji je podložan trošenju i lako se može zamijeniti u roku od nekoliko minuta. Prirubnice za odvajanje oscilacija omogućuju montiranje sonotrode u otvorene ili zatvorene spremnike pod tlakom ili stanice protoka u bilo kojoj orijentaciji. Nisu potrebni ležajevi. Svi ostali navlaženi dijelovi uglavnom su izrađeni od nehrđajućeg čelika. Reaktori stanica protoka imaju jednostavne geometrije i mogu se lako rastaviti i očistiti, npr. ispiranjem i brisanjem. Nema malih otvora ili skrivenih kutova.

Ultrazvučno čišćenje u Place

Ultrazvuk je poznat po svojim primjenama čišćenja, takvoj površini, čišćenju dijelova. Ultrazvučni intenzitet koji se koristi za raspršivanje aplikacija je mnogo veći nego za tipično ultrazvučno čišćenje. Što se tiče čišćenja vlažnih dijelova ultrazvučnog uređaja, ultrazvučna snaga može se koristiti za pomoć u čišćenju tijekom ispiranja i ispiranja, jer ultrazvučna / akustična kavitacija uklanja čestice i tekuće ostatke iz sonotrode i iz protočnih staničnih stijenki.



Književnost / Reference

Ultrazvučni homogenizatori kao što je industrijski UIP6000hdT koriste se za primjene disperzije visokih performansi.

Ultrazvučni homogenizator UIP6000hdT za industrijsku inline preradu velikih propusnosti.


Visoke performanse ultrazvuka! Hielscherov asortiman pokriva cijeli spektar od kompaktnog laboratorijskog ultrasonicatora preko klupa-top jedinica do potpuno industrijskih ultrazvučnih sustava.

Hielscher Ultrasonics proizvodi ultrazvučne homogenizatore visokih performansi Laboratorija do industrijske veličine.


Rado ćemo razgovarati o vašem procesu.

Stupimo u kontakt.