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?
Ultrasonic high-shear mixing and homogenization is based on the working principle of acoustic cavitation. When liquids are sonicated at high intensities, the ultrasound waves propagate through the liquid medium and result in alternating high-pressure (compression) and low-pressure (rarefaction) cycles. High power ultrasonicators operate at a frequency of around. 20kHz. This means 20,000 vibrations per second. During the low-pressure cycle, high-intensity ultrasound waves create small vacuum bubbles in the liquid. When the cavitation bubble attains a size at which its cannot absorb any further energy, it collapses violently during a high-pressure cycle. This phenomenon of bubble implosion is known under the technical term “kavitacija”. During the implosion very high temperatures (approx. 5,000K) and pressures (approx. 2,000atm) are reached locally. The implosion of the cavitation bubble also generates liquid jets of up to 280m/s velocity. (cf. 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 ultrazvučni procesori imaju izvanrednu energetsku učinkovitost od >85%. To smanjuje operativne troškove električne energije i rezultira većim performansama obrade. Kusters i suradnici (1994) u svojoj studiji nastavljaju da je ultrazvučna fragmentacija jednako učinkovita kao i konvencionalno brušenje.
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.
In another study, Pohl et al. (2004) compared the processing efficiency of ultrasonic dispersion of silica with other high-shear mixing methods, such as with an IKA Ultra-Turrax (rotor-stator-system). Pohl et al. compared the particle size reduction of Aerosil 90 (2%wt) in water using an Ultra-Turrax (rotor-stator-system) at various settings with that of a Hielscher ultrasonic high-shear mixer UIP1000hd with flow cell in continuous mode. The study of Pohl et al. concludes, that “at constant specific energy EV ultrasound is more effective than the rotor-stator-system” and that “the applied ultrasound frequency in the range from 20 kHz up to 30 kHz has no major effect on the dispersion process.”
- 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.
High performance ultrasonics! Hielscher's product range covers the full spectrum from the compact lab ultrasonicator over bench-top units to full-industrial ultrasonic systems.