Ultrazvučni visokoučinkoviti serijski mikseri za laboratorij & Proizvodna skala

Vlaženje, hidratacija, homogenizacija, mljevenje, disperzija, emulgiranje i otapanje uobičajene su primjene za Hielscherove ultrazvučne šaržne miješalice s velikim smicanjem. Ultrazvučno šaržno miješanje provodi se velikom brzinom s pouzdanim, ponovljivim rezultatima za izvanredne rezultate procesa u laboratoriju, stolnoj i punoj komercijalnoj proizvodnji. Hielscherovi višenamjenski šaržni homogenizatori nude vam brzo miješanje jednolikih smjesa kruto/tekuće i tekuće/tekuće što odgovara najvišoj kvaliteti proizvoda.

Ultrazvučno šaržno miješanje velike brzine: Intenzifikacija procesa s velikim silama smicanja

• Brza disperzija: Trenutačna deaglomeracija submikrona & nano materijali.
• Svestrana obrada: Idealno za visoke viskoznosti, paste i abrazivne materijale.
• Linearno povećavanje: Potpuno ponovljivi rezultati od laboratorija do pune proizvodnje.
• Energetski učinkovito: Niža potrošnja energije u odnosu na konkurentske tehnologije.

Velika brzina šaržnog miješanja s ultrazvukom Visoke smične sile

Ultrazvučno visokosilno miješanje u serijama predstavlja značajan napredak u odnosu na konvencionalne tehnologije kao što su rotor-stator miješalice, mlazne miješalice i UltraTurrax sustavi, nudeći veću učinkovitost procesa i kvalitetu proizvoda. Dok se tradicionalne metode oslanjaju na mehaničku smicanje, ultrazvučne miješalice koriste visokofrekventne zvučne valove za izazivanje akustične kavitacije, stvarajući jedinstveno mikro-miješano okruženje definirano ekstremnim lokalnim uvjetima. Ovaj fenomen generira udarne valove i tekuće mlazove velike brzine koje dosežu do 280 m/s, što pruža intenzivnu mikro-agitaciju potrebnu za brzo navlaživanje praha, trenutnu deaglomeraciju submikronskih i nanočestica te stvaranje savršeno homogenih emulzija.
Osim ovih prednosti mikromiješanja, ultrazvučni sustavi su značajno energetski učinkovitiji, lako rukuju abrazivnim materijalima i omogućuju brzo, neškodljivo čišćenje (CIP/SIP), čineći ih idealnim izborom za zahtjevne industrijske primjene.

Tko bi trebao koristiti ultrazvučno high-shear batch miješanje?

Ultrazvučno visokoshepno serijsko miješanje idealno je za proizvođače, formulatore i R&D timove u industrijama gdje su preciznost, konzistentnost i brza disperzija neophodni. Posebno je vrijedno za tvrtke koje obrađuju nano- i submikronske materijale, paste visoke viskoznosti, abrazivne suspenzije ili složene formulacije čvrsto-tekuće i tekuće-tekuće. Industrije poput kozmetike, farmacije, naprednih materijala, hrane & pića, boja & prevlake, specijalne kemikalije i nanotehnologija oslanjaju se na ovu tehnologiju kako bi postigli trenutno navlaživanje praha, ujednačene emulzije i dosljedno smanjenje veličine čestica bez toplinskog razgradnje. Ako vaš proces zahtijeva ponovljive rezultate, potpuno linearno skaliranje od laboratorija do proizvodnje i manju potrošnju energije u usporedbi s tradicionalnim rotor-stator sustavima, ultrazvučno visokoshearsko serijsko miješanje je dizajnirano da zadovolji vaše točne specifikacije.

akustična kavitacija – Radni princip ultrazvučnih smicajnih sila i miješanja

Kada se ultrazvučni valovi visoke energije spoje u tekućine i kaše, izmjenični ciklusi visokog tlaka/niskog tlaka (npr. 20 000 ciklusa u sekundi na 20 kHz) stvaraju vakuumske mjehuriće ili šupljine u tekućini. Ovi mjehurići rastu tijekom nekoliko ciklusa dok se nasilno ne slože jer ne mogu apsorbirati više energije. Tijekom implozije mjehurića stvaraju se lokalno ekstremni uvjeti: temperature do 5000K, tlakovi do 2000atm i mlaznice tekućine brzine do 280m/s. Ova pojava se naziva kavitacija. Ultrazvučna kavitacija uspješno se primjenjuje za ispunjavanje višestrukih aplikacija za miješanje, mljevenje i mljevenje, npr. za obradu koloida, praškova, tekućina, ulja, masti, smola, epoksida, pigmentnih pasta, tinti, boja, silikona, krema, gelova, polimera, uretana i još mnogo toga.
 

Ultrazvučno miješanje temelji se na akustičnoj kavitaciji i njezinim hidrodinamičkim smičnim silama.

Zašto ultrazvuk? – Za potpunu kontrolu procesa

Ultrazvučno miješanje omogućuje preciznu kontrolu svih važnih parametara procesa. Ovo je presudno za postizanje optimalnih rezultata procesa uz najučinkovitiji rad.

• Ultrazvučna amplituda:

Pomak vodoravnih područja na sonotrodi (ultrazvučna sirena/sonda) može se prilagoditi zahtjevima procesa postavkom snage ultrazvučnog uređaja, odabirom sonotrode i upotrebom booster sirene.

• Pritisak:

Primjena tlaka u procesu sonikacije djeluje kao pojačavanje procesa i poznata je kao manosonikacija (MS). Ultrazvučna kavitacija pod povišenim tlakovima postaje intenzivnija i nasilnija. Stoga Hielscher nudi pritisno moguće zatvorene reaktore.

• Trajanje sonikacije:

Opće pravilo je da što je dulje trajanje sonikacije, to će veći napredak u procesu, npr. smanjenje veličine, disperzija itd., biti postignut. – pod uvjetom da je primijenjen dovoljan intenzitet da utječe na procesni medij.

• Temperatura:

Ultrazvučno je netermalna, mehanička tehnika obrade. Zbog zakona termodinamike, energija unesena u materiju uvijek će se na kraju pretvoriti u toplinu. Međutim, izvanredna energetska učinkovitost Hielscher sonikatora osigurava da će do 90% energije iz utičnice biti pretvoreno u ultrazvučne valove i preneseno u procesni medij.

• Viskoznost:

Viskoznost procesnog medija važan je faktor za ultrazvučnu obradu. Za primjene poput smanjenja veličine čestica, mljevenja i disperzije, sudar čestica uzrokovan kavitacijskim udarnim valovima jedan je od glavnih procesa koji uzrokuju loma čestica, te je visoko opterećenje česticama korisno.

Hajde da osmislimo vaše idealno rješenje za miješanje!

Za određivanje optimalnih uvjeta procesa (= najbolji rezultat uz minimalnu potrebnu energiju), gore navedeni parametri moraju biti uspostavljeni u skladu s ciljanim ciljem procesa.
Ispitivanje izvedivosti i optimizacija procesa mogu se jednostavno provesti u laboratoriju i na radnom stolu. Svi postignuti rezultati mogu se točno reproducirati i linearno povećati na veličinu proizvodnje. Hielscher Ultrasonics nudi vam profesionalno savjetovanje i potpuno opremljen procesni laboratorij gdje možemo optimizirati proces s vama ili za vas!
Hielscher je vaš stručnjak za ultrazvučna procesna rješenja. Kontaktirajte nas već danas, drago nam je da vam možemo preporučiti odgovarajuću jedinicu za rješavanje vaših zahtjeva!

Literatura / Reference