Ultrahangos, nagy nyíróerővel rendelkező szakaszos keverők laboratóriumi használatra & Termelési méret

A nedvesítés, hidratálás, homogenizálás, őrlés, diszpergálás, emulgeálás és oldás a Hielscher ultrahangos, nagy nyíróerővel rendelkező szakaszos keverőgépeinek gyakori alkalmazási területei. Az ultrahangos szakaszos keverés nagy sebességgel történik, megbízható és reprodukálható eredményekkel, így kiemelkedő feldolgozási eredményeket biztosít laboratóriumi, asztali és teljes ipari gyártási méretben egyaránt. A Hielscher többcélú szakaszos homogenizátorai egyenletes szilárd/folyadék és folyadék/folyadék keverékek nagy sebességű keverését teszik lehetővé, megfelelve a legmagasabb termékminőségi követelményeknek.

Ultrahangos nagy sebességű kötegelt keverés: a folyamat intenzívebbé tétele nagy nyíróerők alkalmazásával

• Gyors szétterjedés: A szubmikron méretű részecskék azonnali szétválasztása & nanomateriálok.
• Sokoldalú feldolgozás: Kiválóan alkalmas nagy viszkozitású anyagokhoz, pasztákhoz és koptató hatású anyagokhoz.
• Lineáris méretezés: A laboratóriumi körülményektől a teljes körű gyártásig teljes mértékben reprodukálható eredmények.
• Energiatakarékos: Alacsonyabb energiafogyasztás, mint a versenytárs technológiáknál.

Nagy sebességű kötegelt keverés ultrahanggal Nagy nyíróerők

Az ultrahangos, nagy nyíróerővel működő szakaszos keverés jelentős előrelépést jelent a hagyományos technológiákhoz – például a rotor-státor keverőkhöz, a sugárkeverőkhöz és az UltraTurrax rendszerekhez – képest, mivel kiemelkedő folyamat-hatékonyságot és termékminőséget biztosít. Míg a hagyományos módszerek a mechanikus nyírásra támaszkodnak, az ultrahangos keverők nagy energiájú hanghullámokat használnak az akusztikus kavitáció kiváltására, ami rendkívüli helyi körülményekkel jellemezhető, egyedülálló mikrokeverési környezetet hoz létre. Ez a jelenség lökéshullámokat és akár 280 m/s sebességű folyadék sugarakat generál, amelyek biztosítják a porok gyors nedvesítéséhez, a szubmikronos és nanorészecskék azonnali deagglomerálásához, valamint a tökéletesen homogén emulziók létrehozásához szükséges intenzív mikrokeverést.
Ezen mikrokeverési előnyök mellett az ultrahangos rendszerek jelentősen energiahatékonyabbak, könnyedén kezelik a koptató hatású anyagokat, és gyors, roncsolásmentes tisztítást (CIP/SIP) tesznek lehetővé, ami ideális választássá teszi őket a nagy igénybevételt jelentő ipari alkalmazásokhoz.

Kiknek ajánlott az ultrahangos, nagy nyíróerővel működő szakaszos keverés?

Az ultrahangos, nagy nyíróerővel történő szakaszos keverés ideális megoldás a gyártók, a receptúra-fejlesztők és a kutatók számára&Az eszköz olyan iparágakban alkalmazható, ahol a pontosság, az állandóság és a gyors diszpergálás elengedhetetlen. Különösen értékes azoknak a vállalatoknak, amelyek nano- és szubmikronos anyagokat, nagy viszkozitású pasztákat, csiszolószuszpenziókat, illetve összetett szilárd-folyadék és folyadék-folyadék készítményeket dolgoznak fel. Ilyen iparágak például a kozmetikai, gyógyszeripari, fejlett anyagok és élelmiszeripari ágazatok & italok, festékek & A bevonatok, a speciális vegyi anyagok és a nanotechnológia ezen a technológián alapulnak a por azonnali nedvesítésének, az egyenletes emulziók előállításának, valamint a hőbomlás nélküli, állandó részecskeméret-csökkentés eléréséhez. Ha az Ön eljárása reprodukálható eredményeket, a laboratóriumi körülményekről a gyártásra történő teljesen lineáris méretnövelést, valamint a hagyományos rotor-státor rendszerekhez képest alacsonyabb energiafogyasztást igényel, az ultrahangos, nagy nyíróerővel rendelkező szakaszos keverés pontosan az Ön specifikációinak megfelelően lett kialakítva.

Akusztikus kavitáció – Az ultrahangos nyíróerők és keverés működési elve

Amikor nagy energiájú ultrahanghullámokat vezetnek be folyadékokba és szuszpenziókba, a magas és alacsony nyomás közötti váltakozó ciklusok (pl. 20 000 ciklus másodpercenként 20 kHz-en) vákuumbuborékokat vagy üregeket hoznak létre a folyadékban. Ezek a buborékok több cikluson át növekednek, amíg végül hevesen összeomlanak, mivel már nem képesek további energiát felvenni. A buborékok implóziója során helyileg szélsőséges körülmények alakulnak ki: akár 5 000 K hőmérséklet, akár 2 000 atm nyomás, valamint akár 280 m/s sebességű folyadék sugarak. Ezt a jelenséget kavitációnak nevezik. Az ultrahangos kavitációt sikeresen alkalmazzák számos keverési, őrlési és aprítási feladatra, például kolloidok, porok, folyadékok, olajok, zsírok, gyanták, epoxik, pigmentpaszták, tinták, festékek, szilikonok, krémek, gélek, polimerek, uretánok és még sok más anyag feldolgozására.
 

Az ultrahangos keverés az akusztikus kavitáción és annak hidrodinamikai nyíróerőin alapul.

Miért ultrahangos? – A teljes folyamatirányításhoz

Az ultrahangos keverés lehetővé teszi az összes fontos folyamatparaméter pontos vezérlését. Ez elengedhetetlen az optimális folyamateredmények eléréséhez a leghatékonyabb működés mellett.

• Ultrahangos amplitúdó:

A vízszintes területek elmozdulása a sonotrode (ultrahangos kürt / szonda) állítható be a folyamat követelményeihez az ultrahangos készülék teljesítménybeállításával, a sonotrode kiválasztásával és a booster kürt használatával.

• Nyomás:

A szonikációs folyamatra gyakorolt nyomás fokozza a folyamat hatékonyságát, és ezt „manoszonikációnak” (MS) nevezik. A megnövekedett nyomás alatt az ultrahangos kavitáció intenzívebbé és hevesebbé válik. Ezért a Hielscher nyomás alá helyezhető, zárt, szakaszos reaktorokat kínál.

• Szonikálás időtartama:

Általános szabály, hogy minél hosszabb az ultrahangkezelés időtartama, annál nagyobb előrelépés tapasztalható a folyamatban, pl. a részecskeméret-csökkentés, a diszpergálás stb. terén. – feltéve, hogy elegendő intenzitást alkalmaznak a technológiai közeg befolyásolására.

• Hőmérséklet:

Az ultrahangos kezelés egy nem termikus, mechanikus feldolgozási technika. A termodinamika törvényei miatt azonban az anyagba bevitt energia végül mindig hővé alakul. A Hielscher ultrahangos készülékeinek kiemelkedő energiahatékonysága azonban biztosítja, hogy a csatlakozóból származó energia akár 90%-a ultrahanghullámokká alakuljon át, és azok beépüljenek a feldolgozási közegbe.

• Viszkozitás:

A feldolgozási közeg viszkozitása fontos tényező az ultrahangos feldolgozás során. Olyan alkalmazások esetében, mint a részecskeméret-csökkentés, az őrlés és a diszpergálás, a kavitációs lökéshullámok által kiváltott részecskék közötti ütközés az egyik legfőbb folyamatbeli hatás, amely a részecskék töréséhez vezet; ilyen esetekben a magas részecsketerhelés előnyös.

Tervezzük meg együtt az Ön számára ideális keverési megoldást!

Az optimális folyamatfeltételek meghatározásához (= legjobb eredmény minimális energiabevitel mellett) a fent megnevezett paramétereket a kitűzött folyamatcélnak megfelelően kell meghatározni.
A megvalósíthatósági vizsgálatok és a folyamatoptimalizálás könnyen elvégezhető laboratóriumi és asztali méretben. Az összes elért eredmény pontosan reprodukálható és lineárisan méretezhető fel gyártási méretre. A Hielscher Ultrasonics professzionális tanácsadást és egy teljesen felszerelt folyamatlaboratóriumot kínál Önnek, ahol Önnel együtt vagy az Ön számára optimalizálhatjuk a folyamatot!
Hielscher az ultrahangos folyamatmegoldások szakértője. Vegye fel velünk a kapcsolatot még ma, örömmel ajánljuk Önnek a megfelelő egységet alkalmazási igényeinek kielégítésére!

Irodalom / Hivatkozások