Nagy nyíróhatású ultrahangos inline keverők
Az inline keverési folyamatokhoz használt, nagy nyíróhatású ultrahangos készülékek számos előnyt kínálnak a hagyományos kolloid homogenizátorokhoz képest. A nagy teljesítményű ultrahang keverésre történő alkalmazása lehetővé teszi, hogy a Hielscher nagy nyíróhatású ultrahangos keverői egyenletesen diszpergált, nanoméretű kolloid szuszpenziókat és emulziókat állítsanak elő. Az ultrahangos inline homogenizátorok bármilyen térfogatú és viszkozitású anyagot képesek feldolgozni, és még az erősen abrazív részecskéket is képesek kezelni.
Nagy nyíróhatású inline keverés nagy teljesítményű ultrahanggal
A szilárd–folyadék vagy folyadék–folyadék szuszpenziók inline homogenizálása számos anyag és termék előállításában szükséges művelet. A nagy nyíróhatású ultrahangos inline keverőket számos iparágban használják, többek között festékek, pigmentek és tinták, polimerek és kompozitok, üzemanyagok, élelmiszerek és italok, étrend-kiegészítők, gyógyszerek, kozmetikumok és testápolási termékek gyártásában. A nagy nyíróhatású ultrahangos inline homogenizátorokat részecskék keverésére, diszpergálására, deagglomerálására, emulgeálására, nedvesítésére, oldására és mikroőrlésére használják. A nagy nyíróhatású ultrahangos inline keverők különleges erőssége a nanoanyagok (pl. nanodiszperziók, nanoemulziók) megbízható feldolgozásának képessége.
A nagy nyíróhatású ultrahangos inline keverők nagy térfogatokat, magas szilárdanyag-koncentrációkat és abrazív részecskéket is képesek kezelni.
Hogyan működik a nagy nyíróhatású ultrahangos keverés?
A nagy nyíróhatású ultrahangos keverés és homogenizálás az akusztikus kavitáció működési elvén alapul. Amikor a folyadékokat nagy intenzitású ultrahangos kezelésnek vetik alá, az ultrahanghullámok átterjednek a folyékony közegen, és váltakozó nagynyomású (kompressziós) és kisnyomású (ritkulási) ciklusokat hoznak létre. A nagy teljesítményű ultrahangos készülékek körülbelül 20kHz frekvencián működnek. Ez másodpercenként 20 000 rezgést jelent. A kisnyomású ciklus során a nagy intenzitású ultrahanghullámok apró vákuumbuborékokat hoznak létre a folyadékban. Amikor a kavitációs buborék eléri azt a méretet, amelynél már nem képes további energiát elnyelni, egy nagynyomású ciklus során hevesen összeomlik. A buborék befelé történő összeomlásának ezt a jelenségét a „kavitáció” szakkifejezéssel jelölik. Az összeomlás során helyileg nagyon magas hőmérséklet (kb. 5 000K) és nyomás (kb. 2 000atm) alakul ki. A kavitációs buborék összeomlása akár 280m/s sebességű folyadéksugarakat is létrehoz. (vö. Suslick 1998)
Ezek a rendkívül intenzív és roncsoló erők elegendő energiát biztosítanak a folyadékokban lévő részecskék őrléséhez, deagglomerálásához és diszpergálásához, és a nagy nyíróhatású ultrahangos keverőket a feldolgozási technológia kiváló képviselőivé teszik. Ezért gyártási és feldolgozási eljárásként alkalmazzák őket, különösen azokban az ágazatokban, ahol a nanotechnológia és a nanoanyagok döntő szerepet játszanak a teljesítményben és a termékminőségben.
Kiemelkedő folyamathatékonyság és energiahatékonyság ultrahangos keverőkkel
A Hielscher ultrahangos feldolgozóberendezései kiemelkedő, >85% energiahatékonysággal rendelkeznek. Ez csökkenti az üzemeltetés villamosenergia-költségeit, és nagyobb feldolgozási teljesítményt eredményez. Kusters és munkatársai (1994) tanulmányukban arra a következtetésre jutnak, hogy az ultrahangos fragmentálás ugyanolyan hatékony, mint a hagyományos őrlés.
Nyomás alkalmazásával és az ultrahangos folyamat optimalizálásával az ultrahangos keverési technológia gyakran messze felülmúlja a hagyományos keverési módszereket, például a forgólapátos keverőket, a nagynyomású homogenizátorokat vagy a golyósmalmokat.
Egy másik tanulmányban Pohl és munkatársai (2004) a szilícium-dioxid ultrahangos diszpergálásának feldolgozási hatékonyságát más, nagy nyíróhatású keverési módszerekével hasonlították össze, például az IKA Ultra-Turrax (rotor–sztátor rendszer) alkalmazásával. Pohl és munkatársai összehasonlították a vízben lévő Aerosil 90 (2%wt) részecskeméretének csökkentését egy különböző beállításokkal működtetett Ultra-Turrax (rotor–sztátor rendszer), illetve egy átfolyó cellával felszerelt, folyamatos üzemmódban működő Hielscher UIP1000hd nagy nyíróhatású ultrahangos keverő használatával. Pohl és munkatársai tanulmánya arra a következtetésre jut, hogy „állandó EV fajlagos energia mellett az ultrahang hatékonyabb, mint a rotor–sztátor rendszer”, és hogy „az alkalmazott ultrahangfrekvencia a 20 kHz és 30 kHz közötti tartományban nincs jelentős hatással a diszpergálási folyamatra”.
- nagy hatékonyság
- mikro- és nanoméretű részecskékhez
- folyamatos inline működés
- bármilyen térfogathoz
- nagyon nagy viszkozitású anyagokat is képesek feldolgozni
- abrazív részecskéket is képesek kezelni
- mozgó alkatrészek nélkül (nincsenek rotorok, lapátok)
- őrlőközeg nélkül (nincsenek őrlőgyöngyök)
- CIP (helyben történő tisztítás)
A kalcium-hidroxiapatit részecskeméretének ultrahangos csökkentése (30% szilárdanyag-koncentráció, 150Ws/g US)
UIP4000hdT, egy 4000watt teljesítményű, nagy nyíróhatású ipari keverő inline feldolgozáshoz, például kolloid szuszpenziók nedves őrléséhez, diszpergálásához, emulgeálásához és oldásához.
Hol vásárolhat nagy nyíróhatású ultrahangos inline keverőt?
A Hielscher Ultrasonics az Ön megbízható partnere a nagy teljesítményű ultrahangos kezelési folyamatokban, például az ultrahangos őrlésben, diszpergálásban, emulgeálásban és oldásban. A Hielscher nagy nyíróhatású ultrahangos inline keverői nagyon nagy amplitúdók elérésére képesek. Az akár 200µm amplitúdóval történő folyamatos működés könnyen megvalósítható 24/7/365 üzemben. Még nagyobb amplitúdókhoz egyedi ultrahangos szonotródák állnak rendelkezésre. Az ultrahangos inline reaktorok és további tartozékok széles választéka lehetővé teszi az Ön ultrahangos alkalmazásához (pl. inline emulgeáláshoz, részecskeméret-csökkentéshez és homogenizáláshoz) ideális kialakítást.
Az intelligens szoftver, az érintőkijelzőn elérhető digitális menü, az automatikus adatrögzítés és a böngészőn keresztüli távvezérlés a Hielscher nagy nyíróhatású ultrahangos homogenizátorainak olyan funkciói, amelyek a lehető legfelhasználóbarátabbá és legegyszerűbbé teszik a működtetést. A helyben történő tisztítás (CIP) technológiája kényelmessé teszi a nagy nyíróhatású ultrahangos keverő használatát. A robusztusság, a megbízhatóság, az egyszerű telepítés és működtetés, valamint az alacsony karbantartási igény olyan további jellemzők, amelyek megkönnyítik a Hielscher ultrahangos készülékekkel végzett mindennapi munkát.
Vegye fel velünk a kapcsolatot most, és tudjon meg többet arról, hogyan javíthatja a nagy nyíróhatású ultrahangos inline keverő az Ön szilárd–folyadék és folyadék–folyadék rendszereinek feldolgozását! Jól képzett, sokéves tapasztalattal rendelkező csapatunk örömmel nyújt további tájékoztatást az alkalmazásokról és az árakról.
Az alábbi táblázat tájékoztatást ad ultrahangos készülékeink hozzávetőleges feldolgozási kapacitásáról:
| Adagtérfogat | Térfogatáram | Ajánlott készülékek |
|---|---|---|
| 1–500mL | 10–200mL/min | UP100H |
| 10–2000mL | 20–400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1–20L | 0,2–4L/min | UIP2000hdT |
| 10–100L | 2–10L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10–100L/min | UIP16000 |
| n.a. | nagyobb | csoportba kapcsolt UIP16000 |
Lépjen kapcsolatba velünk! / Kérdezzen tőlünk!
A Hielscher Ultrasonics nagy teljesítményű ultrahangos homogenizátorokat gyárt keverési alkalmazásokhoz, diszpergáláshoz, emulgeáláshoz és extrakcióhoz laboratóriumi, kísérleti üzemi és ipari léptékben.
Szakirodalom / Hivatkozások
- 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.
Nagy teljesítményű ultrahangtechnológia! A Hielscher termékkínálata a teljes spektrumot lefedi a kompakt laboratóriumi ultrahangos készüléktől az asztali berendezéseken át a teljes ipari léptékű ultrahangos rendszerekig.