Ultrazvučne linijske miješalice visokog smicanja
Ultrasonicators visokog smicanja za inline procese miješanja nude razne prednosti u usporedbi s konvencionalnim koloidnim homogenizatorima. Korištenje ultrazvuka velike snage za miješanje omogućuje Hielscher ultrazvučnim mješalicama visokog smicanja da proizvedu jednoliko raspršene koloidne suspenzije i emulzije u nano-rasponu. Ultrazvučni linijski homogenizatori mogu obraditi bilo koji volumen i viskoznost, pa čak i vrlo abrazivne čestice.
Linijsko miješanje visokog smicanja s moćnim ultrazvukom
Inline homogenizacija suspenzija kruto-tekuće ili tekuće-tekuće neophodna je primjena u proizvodnji raznovrsnih materijala i robe. Ultrazvučne mješalice s velikim smicanjem koriste se u mnogim industrijama, uključujući proizvodnju boja, pigmenata & tinte, polimeri & kompoziti, goriva, hrana & pića, dodaci prehrani, lijekovi, kozmetika & osobnu njegu između ostalog. Ultrazvučni linijski homogenizatori visokog smicanja koriste se za miješanje, dispergiranje, deaglomeraciju, emulgiranje, vlaženje, otapanje i mikro-mljevenje čestica. Posebna snaga ultrazvučnih inline mješalica visokog smicanja je sposobnost pouzdane obrade nano-materijala (npr. nano-disperzije, nano-emulzije).
Ultrazvučne linijske miješalice visokog smicanja rade s velikim volumenima, visokim koncentracijama čvrstih tvari i abrazivnih čestica.
Kako radi ultrazvučno visokosmično miješanje?
Ultrazvučno visoko smično miješanje i homogenizacija temelji se na principu rada akustične kavitacije. Kada se tekućine soniciraju visokim intenzitetom, ultrazvučni valovi se šire kroz tekući medij i rezultiraju izmjeničnim ciklusima visokog tlaka (kompresija) i niskog tlaka (razrjeđivanje). Ultrasonicators velike snage rade na frekvenciji od oko. 20kHz. To znači 20 000 vibracija u sekundi. Tijekom ciklusa niskog tlaka, ultrazvučni valovi visokog intenziteta stvaraju male vakuumske mjehuriće u tekućini. Kada kavitacijski mjehurić dosegne veličinu pri kojoj više ne može apsorbirati energiju, nasilno se kolabira tijekom ciklusa visokog tlaka. Ovaj fenomen implozije mjehurića poznat je pod tehničkim pojmom "kavitacija". Tijekom implozije lokalno se postižu vrlo visoke temperature (cca. 5000 K) i pritisci (cca. 2000 atm). Implozija kavitacijskog mjehurića također stvara mlazove tekućine brzine do 280 m/s. (usp. Suslick 1998.)
Ove vrlo intenzivne i razorne sile daju dovoljno energije za mljevenje, deaglomeraciju i raspršivanje čestica u tekućinama i pretvaraju ultrazvučne mješalice visokog smicanja u tehnologiju obrade par excellence. Stoga se koriste kao tehnika izrade i obrade, posebno u sektorima u kojima nanotehnologija i nanomaterijali igraju ključnu ulogu za performanse i kvalitetu proizvoda.
Vrhunska procesna i energetska učinkovitost s ultrazvučnim mješalicama
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.
Primjenom pritiska i optimiziranjem ultrazvučnog procesa, ultrazvučna tehnologija miješanja često daleko nadmašuje konvencionalne metode miješanja kao što su mikseri s rotirajućim oštricama, visokotlačni homogenizatori ili kuglični mlinovi.
U drugoj studiji, Pohl i sur. (2004.) usporedili su učinkovitost obrade ultrazvučne disperzije silicija s drugim metodama miješanja s visokim smicanjem, kao što je IKA Ultra-Turrax (sustav rotor-stator). Pohl i sur. usporedio je smanjenje veličine čestica Aerosila 90 (2% wt) u vodi koristeći Ultra-Turrax (sustav rotor-stator) na različitim postavkama s onom Hielscher ultrazvučne miješalice visokog smicanja UIP1000hd s protočnom ćelijom u kontinuiranom načinu rada. Studija Pohla i sur. zaključuje da je "pri konstantnoj specifičnoj energiji EV ultrazvuk učinkovitiji od sustava rotor-stator" i da "primijenjena ultrazvučna frekvencija u rasponu od 20 kHz do 30 kHz nema veći učinak na proces disperzije."
- visoka efikasnost
- za mikronske i nanočestice
- kontinuirani inline
- za bilo koji volumen
- može obraditi vrlo visoke viskoznosti
- može podnijeti abrazivne čestice
- bez pokretnih dijelova (bez rotora, lopatica)
- bez medija za mljevenje (bez kuglica)
- CIP (čišćenje na mjestu)
Ultrazvučno smanjenje veličine čestica kalcijevog hidroksiapatita (30% koncentracija čvrste tvari, 150Ws/g US)
UIP4000hdT, snažna industrijska miješalica s velikim smicanjem od 4000 W za inline obradu, npr. mokro mljevenje, dispergiranje, emulgiranje i otapanje koloidnih suspenzija.
Gdje kupiti svoj ultrazvučni linijski mikser visokog smicanja?
Hielscher Ultrasonics je vaš partner od povjerenja kada su u pitanju visokoučinkoviti procesi sonikacije, kao što su ultrazvučno mljevenje, dispergiranje, emulgiranje i otapanje. Hielscherove ultrazvučne linijske miješalice visokog smicanja mogu isporučiti vrlo visoke amplitude. Amplitude do 200 µm mogu se lako neprekidno izvoditi u radu 24/7/365. Za još veće amplitude dostupne su prilagođene ultrazvučne sonotrode. Veliki izbor ultrazvučnih inline reaktora i daljnjeg pribora omogućuje idealnu postavku za vašu ultrazvučnu primjenu (npr. inline emulgiranje, smanjenje veličine čestica i homogenizacija).
Pametan softver, digitalni izbornik putem zaslona osjetljivog na dodir, automatsko snimanje podataka i daljinsko upravljanje preglednikom značajke su Hielscher ultrazvučnih homogenizatora visokog smicanja koje radnju čine najlakšom za korištenje i jednostavnom. Tehnologija čišćenja na mjestu (CIP) čini upotrebu ultrazvučne miješalice s velikim smicanjem praktičnom. Robusnost, pouzdanost, jednostavna instalacija i rukovanje kao i nisko održavanje dodatne su značajke koje olakšavaju svakodnevnu radnu rutinu s Hielscher ultrasonicators.
Kontaktirajte nas sada kako biste saznali više o tome kako ultrazvučni linijski mikser visokog smicanja može poboljšati vašu obradu sustava kruto-tekuće i tekuće-tekuće! Naš dobro obučeni i dugogodišnji iskusni tim rado će vam pomoći s više informacija o prijavama i cijenama.
Donja tablica daje vam naznaku približnog kapaciteta obrade naših ultrazvučnih uređaja:
| Volumen serije | Protok | Preporučeni uređaji |
|---|---|---|
| 1 do 500 ml | 10 do 200 ml/min | UP100H |
| 10 do 2000 ml | 20 do 400 ml/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 do 20L | 0.2 do 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 do 100l | 2 do 10L/min | UIP4000hdT |
| na | 10 do 100L/min | UIP16000 |
| na | veći | klaster od UIP16000 |
Kontaktirajte nas! / Pitajte nas!
Hielscher Ultrasonics proizvodi visokoučinkovite ultrazvučne homogenizatore za aplikacije miješanja, disperziju, emulzifikaciju i ekstrakciju u laboratorijskim, pilotskim i industrijskim razmjerima.
Literatura / Reference
- Brad W. Zeiger; Kenneth S. Suslick (2011): Sonofragmentation of Molecular Crystals. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 37, 14530–14533.
- Suslick, K. S. (1998): Sonochemistry. in: Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, 4th Ed. J. Wiley & Sons, New York, vol. 26, 1998. 517-541.
- Kusters, K. A.; Pratsinis, S. E.; Thomas, S. G. and Smith, D. M. (1994): Energy-size reduction laws for ultrasonic fragmentation. Powder Technology 80, 1994. 253-263.
- Ahmed Taha, Eman Ahmed, Amr Ismaiel, Muthupandian Ashokkumar, Xiaoyun Xu, Siyi Pan, Hao Hu (2020): Ultrasonic emulsification: An overview on the preparation of different emulsifiers-stabilized emulsions. Trends in Food Science & Technology Vol. 105, 2020. 363-377.
- Pohl, M. and Schubert, H. (2004): Dispersion and deagglomeration of nanoparticles in aqueous solutions. PARTEC 2004.
Ultrazvuk visokih performansi! Hielscherov asortiman proizvoda pokriva cijeli spektar od kompaktnog laboratorijskog ultrazvučnog uređaja preko stolnih jedinica do potpuno industrijskih ultrazvučnih sustava.