Ultrazvučni visoko-smicanje u linijskim mikserima
Ultrasonikatori visokog smicanja za procese miješanja linija nude različite prednosti u usporedbi s konvencionalnim koloidnim homogenizatorima. Korištenje ultrazvuka velike snage za miješanje omogućuje Hielscherovim ultrazvučnim visoko-smicajućim mikserima da proizvode ravnomjerno raspršene koloidne suspenzije i emulzije u nano-rasponu. Ultrazvučni inline homogenizatori mogu obraditi bilo koji volumen i viskoznost i čak mogu podnijeti vrlo abrazivne čestice.
High-Shear In-Line miješanje s ultrazvukom snage
Inline homogenizacija čvrstih ili tekućih tekućih suspenzija nužna je primjena u proizvodnji višekrostrukih materijala i robe. Ultrazvučni inline mikseri visokog smicnja koriste se u mnogim industrijama, uključujući proizvodnju boja, pigmenata & tinte, polimeri & kompoziti, goriva, hrana & pića, dodaci prehrani, farmaceutski proizvodi, kozmetika & osobna njega, među ostalima. Ultrazvučni visokoslojni inline homogenizatori koriste se za miješanje, raspršivanje, deaglomeraciju, emulziranje, vlaženje, otapanje i mikro mljevenje čestica. Posebna snaga ultrazvučnih visoko-smicanje inline miksera je sposobnost pouzdane obrade nano-materijala (npr. nano-disperzije, nano-emulzije).
Ultrazvučni visoko-smicanje inline mješalice nositi velike volumene, visoke koncentracije čvrste tvari i abrazivne čestice.
Kako ultrazvučni High-Shear miješanje funkcionira?
Ultrazvučna visokosjekli miks i homogenizacija temelji se na radnom principu akustične karitacije. Kada se tekućine soniciraju visokim intenzitetom, ultrazvučni valovi se razmnožavaju kroz tekući medij i rezultiraju naizmjeničnim ciklusima visokog tlaka (kompresije) i niskog tlaka (rarefaction). Ultrasonikatori velike snage rade na frekvenciji oko sebe. 20kHz. To znači 20.000 vibracija u sekundi. Tijekom ciklusa niskog tlaka, ultrazvučni valovi visokog intenziteta stvaraju male vakuumske mjehuriće u tekućini. Kada mjehurić kavitacije dostoji veličinu na kojoj ne može apsorbirati daljnju energiju, nasilno se urušava tijekom ciklusa visokog tlaka. Ovaj fenomen implozije mjehurića poznat je pod tehničkim pojmom "karitacija". Tijekom implozije vrlo visoke temperature (cca. 5.000K) i tlakovi (cca. 2.000atm) dosežu se lokalno. Implozija mjehurića karitacije također stvara tekuće mlazove brzine do 280 m/s. (usp. Suslick 1998.)
Ove vrlo intenzivne i disruptivne sile pružaju dovoljno energije za mljevenje, deaglomeriranje i raspršivanje čestica u tekućinama i pretvaranje ultrazvučnih visoko-smicanje miješalice u tehnologiju obrade par excellence. Stoga se koriste kao tehnika izrade i prerade, posebno u sektorima u kojima nanotehnologija i nanomaterijali imaju ključnu ulogu u performansama i kvaliteti proizvoda.
Vrhunski proces i energetska učinkovitost s ultrazvučnim mikserima
Hielscher ultrazvučni procesori imaju izvanrednu energetsku učinkovitost od >85%. Time se smanjuju operativni troškovi električne energije i rezultira većim performansama prerade. Kusters et al. (1994) nastavljaju u svojoj studiji da je ultrazvučna fragmentacija jednako učinkovita kao i konvencionalno brušenje.
Primjenom pritiska i optimizacijom ultrazvučnog procesa, ultrazvučna tehnologija miješanja često se ističe konvencionalnim metodama miješanja kao što su rotacijske mješalice noževa, visokotlačni homognenizatori ili mlinovi za kugle.
U drugoj studiji, Pohl et al. (2004) usporedio je učinkovitost obrade ultrazvučne disperzije silicijevog dioksida s drugim metodama miješanja visokog smicanja, kao što je IKA Ultra-Turrax (rotor-stator-sustav). Pohl et al. usporedio je smanjenje veličine čestica Aerosil 90 (2%wt) u vodi pomoću Ultra-Turraksa (rotor-stator-sustav) na različitim postavkama s hielscherovim ultrazvučnim visoko-shearnim mikserom UIP1000hd s protočnom ćelijom u kontinuiranom načinu rada. Studija Pohl et al. zaključuje, da je "pri stalnoj specifičnoj energiji EV ultrazvuk učinkovitiji od rotor-stator-sustava" i da "primijenjena ultrazvučna frekvencija u rasponu od 20 kHz do 30 kHz nema veći učinak na proces disperzije".
- visoka efikasnost
- za mikron- i nano-čestice
- kontinuirani inline
- za bilo koji volumen
- može obraditi vrlo visoke viskoznosti
- može podnijeti abrazivne čestice
- bez pokretnih dijelova (bez rotora, lopatica)
- bez glodanja medija (bez beads)
- CIP (čist na mjestu)
Ultrazvučno smanjenje veličine čestica kalcijevog hidroksiapatita (30% koncentracija krutosti, 150Ws/g SAD)
UIP4000hdT, 4000watts snažan industrijski high-shear mikser za inline prerade, npr, mokro mljevenje, raspršivanje, emulziranje i otapanje koloidnih suspenzija.
Gdje kupiti ultrazvučni high-shear in-line mikser?
Hielscher Ultrasonics je vaš pouzdani partner kada je riječ o procesima sonikacije visokih performansi, kao što su ultrazvučno glodanje, raspršivanje, emulzifikacija i otapanje. Hielscherove ultrazvučne visoko-smicanje inline miksera može isporučiti vrlo visoke amplitude. Amplitude do 200 μm mogu se lako kontinuirano raditi u radu 24/7/365. Za još veće amplitude dostupni su prilagođeni ultrazvučni sonotrodi. Širok izbor ultrazvučnog inline reaktora i daljnji dodaci omogućuju idealnu postavu za vašu ultrazvučnu primjenu (npr. inline emulzifikacija, smanjenje veličine čestica i homogenizacija).
Pametni softver, digitalni izbornik putem zaslona osjetljivog na dodir, automatsko snimanje podataka i daljinski upravljač preglednika značajke su Hielscher ultrazvučnih homogenizatora visokog smicnja koji operaciju čine najpogodnijim i jednostavnijim. Tehnologija čistog mjesta (CIP) čini upotrebu ultrazvučnog miksera s visokim smicanjem prikladnim. Robusnost, pouzdanost, jednostavna instalacija i rad, kao i nisko održavanje dodatne su značajke koje olakšavaju svakodnevnu radnu rutinu s Hielscherovim ultrazvučima.
Obratite nam se sada kako biste saznali više o tome kako ultrazvučni visoko-smični inline mikser može poboljšati vašu obradu sustava krutih tekućina i tekućina-tekućina! Naš dobro obučeni i dugoročno iskusan tim rado će vam pomoći s više informacija o prijavama i cijenama.
Tablica u nastavku daje vam pokazatelj približne mogućnosti obrade naših ultrazvučnih uređaja:
| Batch Volumen | Protok | Preporučeni uređaji |
|---|---|---|
| 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 |
| N.a. | 10 do 100 l / min | UIP16000 |
| N.a. | veći | grozd UIP16000 |
Kontaktirajte nas! / Pitajte nas!
Hielscher Ultrasonics proizvodi ultrazvučne homogenizatore visokih performansi za miješanje aplikacija, disperziju, emulzifikaciju i ekstrakciju na laboratorijskim, pilotskim i industrijskim razmjerima.
Književnost / 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 pokriva cijeli spektar od kompaktnog laboratorijskog ultrasonikatora preko bench-top jedinica do potpuno industrijskih ultrazvučnih sustava.