Otapanje: Visokoučinkoviti otapali

Ultrazvučni otapali moćni su alati za miješanje koji se koriste u raznim industrijama za raspršivanje i homogeniziranje praškasto-tekuće kaše s neusporedivom učinkovitošću. Za razliku od tradicionalnih metoda miješanja, ultrazvučni otapali koriste ultrazvučne valove visokog intenziteta za stvaranje intenzivne kavitacije i mikroturbulencije unutar tekućine. Ovi učinci kavitacije i turbulencije dovode do brzog i ravnomjernog raspršivanja čestica. Stoga su ultrazvučni otapali posebno učinkoviti za razbijanje aglomerata, smanjenje veličine čestica i postizanje dosljedne distribucije krutina unutar tekućeg medija. Rezultat je homogena, fino dispergirana smjesa koja zadovoljava stroge standarde kvalitete modernih proizvodnih procesa.

Otapanje uz Power Ultrasound

Dissolvers tvrtke Hielscher Ultrasonics koriste mehaničke sile akustične kavitacije kako bi raspršili i deaglomerirali prah u koloidnu suspenziju. Ultrazvučni otapači naširoko se koriste u industriji boja i pigmenata, gdje se pigmentni prah raspršuje u vezivu. Intenzivni ultrazvučni valovi razbijaju aglomerate u uniformne primarne čestice. Ultrasonicators su etablirana tehnologija otapanja koja se koristi u proizvodnji boja, kao iu kemijskoj, plastičnoj i prehrambenoj industriji.

Ultrazvučni rastvarač – Oprema i princip rada

Jezgra visokoučinkovitog sonikatora za otapanje sastoji se od ultrazvučnog generatora i pretvarača. Generator šalje električne signale pretvorniku koji te signale pretvara u mehaničke vibracije. Sonda je opremljena ultrazvučnom sondom ili sonotrodom, koja je metalna šipka koja se obično izrađuje od visokokvalitetne legure titana. Ultrazvučni valovi se isporučuju kroz sonotrodu u tekućinu.
Koristeći ultrazvuk visokog intenziteta, ultrazvučni otapač stvara akustičnu kavitaciju u tekućinama i kašama, što rezultira intenzivnim miješanjem i velikim silama smicanja. Ove ultrazvučne ili sonomehaničke sile olakšavaju brzo i temeljito miješanje čak i najzahtjevnijih kombinacija praha i tekućine. Sposobnost postizanja distribucije čestica na mikronskoj i nano skali, kao i jednolike disperzije, čini ultrazvučne otapače nezamjenjivima za industrije koje zahtijevaju preciznu i dosljednu kvalitetu proizvoda.
Svestranost ultrazvučnih otapala nadilazi jednostavno miješanje i disperziju. Također se mogu koristiti za razne dodatne procese, uključujući emulzifikaciju, dezintegraciju, otplinjavanje i sonokemijske reakcije. Ova višenamjenska sposobnost čini ultrazvučne otapače vrijednim sredstvom u širokom spektru industrijskih primjena, od farmaceutske formulacije i kozmetičke proizvodnje do proizvodnje posebnih kemikalija i naprednih materijala.

Kako radi ultrazvučni otapač?

Ultrazvučni otapali koriste snagu ultrazvučnih valova visokog intenziteta, koji se definiraju kao visokofrekventni zvučni valovi iznad čujnog raspona ljudi. Kada se snažni ultrazvučni valovi spoje u tekućinu, oni induciraju intenzivnu akustičnu kavitaciju i mikro-turbulenciju unutar tekućeg medija, olakšavajući brzo i ravnomjerno raspršivanje čestica. Ultrazvučni valovi se prenose kroz sonotrodu (također ultrazvučni vrh ili sonda) kao mehaničke vibracije u tekući medij. Dok se ultrazvučni valovi šire kroz tekućinu, stvaraju izmjenične cikluse visokog i niskog tlaka. Tijekom ciklusa niskog tlaka, u tekućini se stvaraju sićušni vakuumski mjehurići ili šupljine. Tijekom nekoliko izmjeničnih ciklusa visokog/niskog tlaka, kavitacijski mjehurići rastu do faze u kojoj ne mogu apsorbirati dodatnu energiju. Kada kavitacijski mjehurići postignu svoju najveću veličinu, nasilno implodiraju u fenomenu poznatom kao kavitacija. Implozija ovih kavitacijskih mjehurića stvara lokalno ekstremno intenzivnu energiju, što rezultira mikromlazovima, velikim smicanjem i mikroturbulencijama koje raspršuju i razgrađuju nakupine i čestice unutar tekućine. Mlazovi tekućine ubrzavaju čestice unutar medija tako da se sudaraju jedna s drugom i razbijaju u male komadiće.
Ultrazvučna kavitacija izazvana ultrazvučnim otapalima olakšava razbijanje aglomerata, smanjenje veličine čestica i jednoliku raspodjelu krutih tvari unutar tekućine. Ovaj proces rezultira fino raspršenom smjesom s poboljšanom homogenošću i stabilnošću, koja ispunjava rigorozne zahtjeve moderne proizvodnje i znanstvenih primjena. Sposobnost ultrazvučnih otapala da postignu mikronsku i nano razmjeru čestica i jednoliku disperziju čini ih preferiranim izborom za industrije koje zahtijevaju preciznu i dosljednu kvalitetu proizvoda.

Za što se koriste ultrazvučni otapali?

Svestranost i učinkovitost ultrazvučnih otapala čini ih neophodnom opremom za obradu u širokom rasponu industrija i primjena.
 

• Za proizvođače boja i pigmenata, ultrazvučni otapali su ključni jer mljevenje i raspršivanje pigmenata potpomognuto ultrazvukom daje vrlo ujednačene veličine čestica. U isto vrijeme, ultrazvučni otapali osiguravaju jednoliku distribuciju pojedinačnih raspršenih čestica kroz formulaciju boje. Budući da su veličina čestica i distribucija čestica kriteriji kvalitete o kojima se ne može pregovarati za glavne serije pigmenta i konačnu formulaciju boje, proizvođači boja i pigmenata ne odriču se prednosti ultrazvučnih otapala.
  Iz istih razloga, sonikatori su također dobro etablirani u proizvodnji tinti i ink-jet tinti.
• U farmaceutskoj industriji, ultrazvučni otapali igraju ključnu ulogu u formuliranju suspenzija lijekova, pripremi liposomalnih sustava za isporuku lijekova i proizvodnji nanoemulzija za farmaceutske formulacije. Sposobnost ultrazvučnih otapala da postignu fino smanjenje veličine čestica i jednoliku disperziju posebno je korisna za povećanje bioraspoloživosti i stabilnosti farmaceutskih proizvoda.
• U kozmetičkoj industriji, ultrazvučni otapali se koriste za stvaranje stabilnih emulzija, raspršivanje pigmenata i nanočestica u formulacijama za njegu kože i šminku, ekstrakciju bioaktivnih spojeva i proizvodnju visokokvalitetnih mirisa i mješavina eteričnih ulja. Precizno i nježno miješanje ultrazvučnih otapala osigurava da kozmetički proizvodi zadrže željenu teksturu, izgled i učinkovitost, ispunjavajući standarde kvalitete probirljivih potrošača i regulatornih tijela.
• Unutar kemijskog sektora, ultrazvučni otapali pridonose proizvodnji specijalnih kemikalija, ljepila, premaza i katalizatora, gdje je postizanje jednolike disperzije i kontrole veličine čestica ključno za učinak i konzistentnost proizvoda. Sposobnost učinkovitog raspršivanja praha u otapala, smole ili polimere omogućuje proizvođačima kemikalija da optimiziraju svoje procese, smanje aglomeraciju i poboljšaju kvalitetu i funkcionalnost svojih krajnjih proizvoda.
• Industrija hrane i pića također ima koristi od ultrazvučnih otapala, koristeći ih za stvaranje stabilnih emulzija, raspršivanje funkcionalnih sastojaka i proizvodnju čestica nano veličine za obogaćivanje hrane i kapsuliranje okusa. Svojom sposobnošću postizanja preciznog miješanja i disperzije bez mijenjanja nutritivnih ili senzorskih svojstava prehrambenih proizvoda, ultrazvučni otapali pridonose razvoju inovativnih i visokokvalitetnih formulacija hrane.

 
Osim gore navedenih područja primjene, ultrazvučni otapali koriste se u nanotehnologiji, biotehnologiji, botaničkoj ekstrakciji, remedijaciji okoliša i istraživačkim laboratorijima, gdje je potreba za preciznim i učinkovitim disperzijskim tehnologijama najvažnija. Različite primjene ultrazvučnih otapala naglašavaju njihovu važnost kao nezamjenjivih alata za postizanje optimalne disperzije i performansi miješanja u raznim industrijama i znanstvenim disciplinama.

Visokoučinkoviti otapali za bilo koji volumen

Hielscher Ultrasonics specijaliziran je za dizajn, proizvodnju i distribuciju širom svijeta pouzdanih otapala velike snage, homogenizatora i miksera visokog smicanja koji koriste ultrazvuk i ultrazvučnu/akustičnu kavitaciju za otapanje, raspršivanje i deaglomeraciju prahova i čestica u jednolične proizvode kao što su boja, kemijske, plastične i prehrambene formulacije. Hielscher oprema za otapanje dostupna je od kompaktnih laboratorijskih šaržnih uređaja do potpuno industrijskih protočnih sustava.
Pročitajte više o mehanizmu ultrazvučnog otapanja!

Najviša kvaliteta – Dizajnirano & Proizvedeno u Njemačkoj

Sofisticirani hardver i pametni softver Hielscher ultrasonicators dizajnirani su da jamče pouzdanu ultrazvučnu obradu kao što je proizvodnja (super-) zasićenih otopina, pigmentnih formulacija i nano-disperzija s ponovljivim rezultatima i na način jednostavan za korištenje.
Hielscher Ultrasonics sustavi koriste se diljem svijeta u proizvodnji poznatih proizvođača boja, kemikalija i hrane. Dokazan kao pouzdan za pripremu s visokom učinkovitošću visokokvalitetnih disperzija, koloidnih suspenzija i otopina, Hielscher ultrasonicators se ne koriste samo u laboratorijskim razmjerima, već uglavnom u industrijskoj proizvodnji za aplikacije otapanja. Zbog svoje robusnosti i malog održavanja, Hielscher ultrazvučni procesori mogu se jednostavno instalirati, rukovati i nadzirati.
Hielscher Ultrasonics u Teltowu u Njemačkoj je obiteljska tvrtka kojom upravlja vlasnik. Hielscher Ultrasonics ima ISO certifikat. Naravno, Hielscher ultrasonicators sukladni su CE i ispunjavaju zahtjeve UL, CSA i RoHs.

Automatsko protokoliranje podataka

Kako bi se ispunili proizvodni standardi (npr. cGMP), proizvodni procesi moraju se detaljno pratiti i bilježiti. Hielscher Ultrasonics digitalni ultrazvučni otapali i homogenizatori imaju automatsko protokoliranje podataka. Zahvaljujući ovoj pametnoj značajci, svi važni parametri procesa kao što su ultrazvučna energija (ukupna i neto energija), temperatura, tlak, vrijeme i datum automatski se pohranjuju na ugrađenu SD karticu čim se uređaj uključi.
Praćenje procesa i bilježenje podataka važni su za kontinuiranu standardizaciju procesa i kvalitetu proizvoda. Pristupom automatski snimljenim procesnim podacima možete revidirati prethodne sonikacijske radove i procijeniti ishod.
Još jedna značajka prilagođena korisniku je daljinsko upravljanje našim digitalnim ultrazvučnim sustavima putem preglednika. Putem daljinskog upravljanja preglednikom možete pokrenuti, zaustaviti, prilagoditi i nadzirati svoj ultrazvučni procesor daljinski s bilo kojeg mjesta.
Želite saznati više o prednostima ultrazvučnog otapanja i homogenizacije? Kontaktirajte nas sada kako bismo razgovarali o vašem procesu otapanja! Naše iskusno osoblje rado će podijeliti više informacija o ultrazvučnim aplikacijama za otapanje, ultrazvučnim mješalicama i homogenizatorima uključujući cijene!

Donja tablica daje vam naznaku približnog kapaciteta obrade naših ultrazvučnih uređaja: