Pencampuran Geser Tinggi dengan Ultrasonik
Mixer geser tinggi menerapkan gaya geser tinggi ke dalam cairan dan bubur untuk memberikan pendispersian, pencampuran, dan emulsifikasi yang seragam dari dua atau lebih fase cair-padat atau cair-cair. Ultrasonikasi menghasilkan gaya geser tinggi melalui kavitasi akustik, yang terjadi ketika ultrasound berdaya tinggi digabungkan menjadi cairan. Mixer geser tinggi ultrasonik adalah teknologi pencampuran yang unggul, yang dengan mudah mengungguli mixer bilah geser tinggi yang umum digunakan, mixer multi-poros, homogenizer tekanan tinggi, pabrik koloid, dan pengaduk bilah.
Manfaat Mixer Geser Tinggi Ultrasonik
Mixer geser tinggi ultrasonik tersedia dari homogenizer lab 50W hingga sistem pencampuran industri 16.000W. Portofolio yang luas dari mixer geser tinggi ultrasonik laboratorium, bench-top, dan industri memungkinkan untuk memilih mixer geser tinggi ultrasonik yang ideal untuk aplikasi dan volume produksi Anda.
Amplitudo tinggi pada probe ultrasonik menciptakan kavitasi yang intens dengan aliran cairan dengan kecepatan tinggi dan turbulensi kompleks. Geser hidrolik dan mekanis yang intens yang dihasilkan secara ultrasonik mengurangi partikel dan tetesan menjadi ukuran mikron dan nano. Karena parameter proses sonikasi dapat dikontrol dan disesuaikan dengan tepat, dampak pencampuran, penggilingan, atau dispersi dapat disesuaikan dengan tepat dengan tujuan material dan proses. Mixer geser tinggi ultrasonik mengurangi waktu pencampuran / penggilingan dan menghasilkan dispersi halus dan ultra-halus yang andal.
Mixer ultrasonik dapat digunakan untuk proses batch dan aliran sebaris. Variasi sel aliran ultrasonik dan reaktor memungkinkan untuk mencampur aliran pada laju aliran dan viskositas yang sangat berbeda. Mixer geser tinggi ultrasonik dapat menangani konsentrasi padat yang sangat tinggi dan bahkan partikel yang sangat abrasif tidak menjadi masalah.
Bagaimana Pencampuran Geser Tinggi dengan Sonikasi Bekerja?
Mixer geser tinggi ultrasonik menggunakan prinsip mekanis yang sama dengan sistem pencampuran industri seperti mixer bilah geser tinggi, mixer multi-poros, pabrik koloid, homogenizer tekanan tinggi, dan sistem pengaduk bilah. Sistem pencampuran ultrasonik digunakan untuk membubarkan dan menggiling partikel, untuk mengemulsi fase minyak dan air, untuk melarutkan materi padat dan untuk menghasilkan campuran homogen dari segala jenis bahan dalam cairan dan bubur. Mixer geser ultrasonik mengintegrasikan probe ultrasonik ke dalam bejana pencampur, seperti ke dalam tangki batch atau ke dalam sel aliran. Probe disintegrator ultrasonik bergetar dalam cairan pada frekuensi yang sangat tinggi dan menciptakan kavitasi ultrasonik yang intens dalam cairan. Runtuhnya gelembung kavitasi menghasilkan gaya geser yang kuat, yang mengganggu dan memecah tetesan, aglomerat, agregat, dan bahkan partikel primer. Karena kavitasi ultrasonik menghasilkan aliran kavitasi berkecepatan tinggi hingga 1000km/jam, jet cairan kavitasi mempercepat partikel. Ketika partikel yang dipercepat bertabrakan satu sama lain, bertindak sebagai media penggilingan. Selanjutnya, partikel yang bertabrakan pecah dan direduksi menjadi ukuran mikron atau nano. Dalam bidang kavitasi ultrasonik, tekanan bergantian dengan cepat dan berulang kali antara vakum dan hingga 1000bar. Mixer putar dengan 4 bilah mixer harus beroperasi pada 300.000 RPM yang mengejutkan untuk mencapai frekuensi siklus tekanan bolak-balik yang sama. Mixer putar konvensional dan mixer rotor-stator tidak menghasilkan kavitasi dalam jumlah yang signifikan karena keterbatasan kecepatannya.
Mixer geser tinggi ultrasonik UIP2000hdT, unit pencampuran yang kuat 2kW
Tip Pemrosesan: Pencampuran Ultrasonik di bawah Tekanan
Menerapkan tekanan pada reaktor ultrasonik atau sel aliran mengintensifkan kavitasi akustik. Hielscher Ultrasonics memasok berbagai jenis sel aliran dan reaktor, yang dapat dengan mudah ditekan hingga 5 barg. Reaktor ultrasonik yang disesuaikan dapat menangani tekanan yang lebih tinggi hingga 300barg.
Mixer Geser Tinggi Ultrasonik dan Aplikasinya
Mixer geser tinggi ultrasonik menciptakan gaya geser yang intens, yang memiliki dampak yang diperlukan pada partikel seperti padatan, tetesan, kristal, dan serat untuk mengganggu dan memecahnya ke ukuran yang ditargetkan, yang dapat dalam kisaran mikron atau nano. Tergantung pada kekerasan dan kerapuhan bahan, parameter proses ultrasonik dapat disesuaikan dengan tepat untuk mencapai hasil pencampuran yang dicita-citakan. Jika dibandingkan dengan metode pencampuran alternatif seperti agitator bilah geser tinggi, homogenizer tekanan tinggi, pabrik koloid / manik-manik, mixer poros, dll. disintegrator ultrasonik menawarkan beberapa keuntungan utama.
Keuntungan dari Mixer Geser Tinggi Ultrasonik
- Kavitasi dan geser intensitas tinggi
- Pemrosesan partikel seragam
- konsentrasi padat yang tinggi
- Tidak ada nozel / tidak ada penyumbatan
- Tidak diperlukan media penggilingan (yaitu manik-manik)
- Skalabilitas linear
- Mudah & operasi yang aman
- Mudah dibersihkan
- Waktu- & hemat energi
Mixer Geser Tinggi Ultrasonik untuk Pengurangan Ukuran Partikel
Disintegrator ultrasonik digunakan untuk pengurangan ukuran partikel dan distribusi partikel, apakah ini berarti penghancuran nyata partikel primer (disebut sebagai penggilingan) atau kerusakan aglomerat (disebut sebagai deaglomerasi / dispersi).
Baca lebih lanjut tentang penggilingan ultrasonik dan pendispersian partikel!
Mixer Geser Tinggi Ultrasonik untuk Emulsifikasi
Ketika dua cairan yang tidak dapat bercampur (misalnya, air dan minyak) disonifikasi menggunakan mixer ultrasonik tipe probe, kavitasi ultrasonik mengganggu tetesan – menghasilkan tetesan yang sangat kecil dari dua fase yang tidak dapat bercampur, yang kemudian dicampur menjadi satu. Karena mixer geser tinggi ultrasonik dengan mudah menghasilkan tetesan berukuran nano, emulsi ultrasonik yang stabil menunjukkan stabilitas jangka panjang dan penampilan transparan yang jelas.
Karena segala jenis emulsi memiliki ambang emulsifikasi / geser tertentu, di mana ukuran dan karakteristik tetesan yang optimal diperoleh, penyesuaian parameter pencampuran yang tepat sangat penting. Sementara geser terlalu rendah menghasilkan tetesan yang terlalu besar, yang menyatu dengan cepat dan menghasilkan pemisahan fase, geser terlalu tinggi dapat menghancurkan produk. Mixer geser tinggi ultrasonik dapat dikontrol dengan tepat dan disesuaikan dengan kebutuhan proses.
Klik di sini untuk membaca lebih lanjut tentang nano-emulsifikasi ultrasonik!
Mixer geser tinggi ultrasonik UP200Ht untuk Emulsifikasi
Mixer Geser Tinggi Ultrasonik untuk Pencampuran dan Pelarutan
Mixer geser tinggi ultrasonik digunakan untuk mencampur, menggiling, membubarkan, dan melarutkan partikel seperti bubuk, pigmen dan serat dalam proses yang cepat, andal, dan mudah. Kavitasi yang dihasilkan secara ultrasonik meningkatkan perpindahan massa antara padatan dan cairan. Kavitasi ultrasonik memiliki dampak kuat pada partikel padat: Aliran cairan kavitasi mengikis permukaan padatan dan mengangkut fragmen yang terkikis ke dalam cairan sehingga menghasilkan suspensi homogen.
Klik di sini untuk membaca lebih lanjut tentang pelarutan ultrasonik!
Aplikasi Mixer Geser Tinggi Ultrasonik
- Milling & grinding
- deagglomeration & Dispersi
- emulsi
- Pelarutan bubuk
- Meningkatkan perpindahan massa
- Reaksi Sonochemical
Seperti yang ditunjukkan dalam gambar Stasiun SonoStation – sistem ultrasonik dengan ultrasonicator 2x 2kW, tangki dan pompa yang diaduk – adalah sistem yang ramah pengguna untuk aplikasi pencampuran, penggilingan, dan pendispersi.
Mixer Geser Tinggi pada Ukuran Berapa Pun
Hielscher Ultrasonics merancang, memproduksi, dan mendistribusikan mixer geser tinggi berkinerja tinggi dari perangkat laboratorium yang ringkas namun kuat hingga mixer geser tinggi percontohan dan industri untuk pemrosesan aliran volume besar pada tingkat produksi komersial.
Mixer Geser Tinggi untuk Laboratorium
Mixer ultrasonik tipe probe adalah alat yang mapan di setiap laboratorium. Karena proses ultrasonik dapat ditingkatkan secara linier ke volume besar, mixer geser tinggi ultrasonik Hielscher sangat ideal untuk mengembangkan dan mengoptimalkan proses Anda dalam skala kecil. Kemudian, setelah menetapkan parameter proses yang optimal, aplikasi pencampuran Anda dapat ditingkatkan secara linier ke produksi percontohan dan massal.
Hielscher menawarkan mixer geser tinggi ultrasonik untuk pekerjaan skala laboratorium dengan rentang daya dari daya pencampuran ultrasound 50 hingga 400 watt.
Mixer Geser Tinggi untuk Industri
Mixer geser tinggi industri Hielscher adalah prosesor ultrasonik berdaya tinggi yang dirancang untuk penggilingan, pendispersi, pengemulsi, dan pencampuran aliran bubur besar di bawah tugas berat. Mixer industri ini dengan mudah menangani konsentrasi padatan tinggi dan partikel abrasif. Probe (sonotrodes) mixer geser tinggi ultrasonik industri dilengkapi dengan flensa sehingga mixer dapat diintegrasikan ke dalam tangki baja, bejana kaca atau wadah plastik dalam orientasi apa pun. Ini memungkinkan untuk menekan bejana sonikasi. Menerapkan tekanan pada bejana ultrasonik atau sel aliran mengintensifkan kavitasi akustik dan dengan demikian proses pencampuran ultrasonik. Hielscher Ultrasonics menawarkan mixer geser tinggi industri dari 500 hingga 16.000 watt. Dengan UIP16000 ini, Hielscher menawarkan mixer geser tinggi ultrasonik paling kuat di seluruh dunia.
Bahan kental tinggi? – Tidak ada masalah! Semua prosesor ultrasonik Hielscher dalam kategori bench-top dan industri dapat dengan mudah memproses bubur kental hingga 250.000 centipoise. Untuk viskositas lebih tinggi dari 2.000 cPs, kami merekomendasikan penggunaan sel flow-through yang dikombinasikan dengan pompa rongga progresif untuk meningkatkan kopling gelombang ultrasound ke dalam fluida.
Bagaimana Cara Menemukan Mixer Geser Tinggi Ultrasonik yang Tepat?
Hielscher Ultrasonics adalah produsen berpengalaman lama dari sistem pencampuran geser tinggi ultrasonik yang kuat dan andal, yang digunakan untuk membubarkan dan memecah partikel, untuk menyiapkan nanoemulsi, atau untuk melarutkan bubuk dalam cairan. Menjadi pemimpin pasar untuk mixer ultrasonik, Hielscher merancang, memproduksi, dan mendistribusikan mixer geser tinggi ultrasonik dan homogenizer dari lab dan bench top up hingga skala percontohan dan industri penuh.
Menjawab pertanyaan-pertanyaan berikut akan membantu menemukan mixer geser tinggi yang paling cocok untuk proses Anda:
- Apa aplikasi target Anda?
- Berapa volume tipikal yang harus diproses?
- Apa faktor penting dari proses tersebut?
- Apa saja standar kualitas, yang harus dicapai?
Staf kami yang terlatih dan berpengalaman akan membantu Anda dengan pertanyaan apa pun dan konsepsi proses pencampuran Anda. Hielscher Ultrasonics menawarkan konsultasi mendalam tentang pemrosesan ultrasonik untuk membantu pelanggan kami menemukan mixer geser tinggi ultrasonik yang paling ideal. Namun layanan Hielscher tidak berakhir di sini, kami melatih pelanggan baik di fasilitas mereka atau di laboratorium proses ultrasonik dan pusat teknis kami untuk membantu mereka selama pengembangan proses, pengoptimalan, dan peningkatan skala.
Hielscher Ultrasonics’ Prosesor ultrasonik industri dengan mudah menghasilkan amplitudo yang sangat tinggi, yang diperlukan untuk memecah partikel keras dan aglomerat atau untuk memproses bubur dengan konsentrasi padat yang tinggi. Mixer industri Hielscher mudah berjalan pada amplitudo hingga 200μm terus menerus dalam operasi 24/7. Jika proses tertentu memerlukan amplitudo yang lebih tinggi, probe ultrasonik yang disesuaikan tersedia. Aksesori seperti klakson booster, sel aliran, reaktor sonikasi dan pengaturan resirkulasi lengkap sudah tersedia dan memungkinkan untuk mengonfigurasi sistem pencampuran ultrasonik Anda yang disesuaikan secara optimal dengan kebutuhan proses Anda. Semua sonotrode dan reaktor, yang merupakan satu-satunya bagian yang bersentuhan dengan media, adalah CIP/SIP (pembersihan dan sterilisasi di tempat).
Mixer Geser Tinggi Ultrasonik Canggih
Hielscher Ultrasonics berfokus pada disintegrator sel berkinerja tinggi dengan keramahan pengguna tertinggi dan kemajuan teknis yang canggih. Ini berarti bahwa standar disintegrator lab Hielscher semakin beradaptasi dengan kecerdasan mesin industri. Pengguna dapat mengontrol ultrasonicator digital Hielscher melalui remote control browser. Perangkat lunak perekaman data otomatis menulis semua parameter ultrasonik penting seperti daya bersih, daya total, amplitudo, suhu, tekanan, waktu dan tanggal sebagai file CSV pada kartu SD bawaan. Selanjutnya, disintegrator ultrasonik dapat diprogram untuk mati otomatis setelah waktu yang ditentukan atau input energi tertentu atau program mode sonikasi berdenyut. Sensor suhu dan tekanan yang dapat dicolokkan memungkinkan untuk melacak kondisi sampel dengan hati-hati. Karena kontrol suhu bahan yang sensitif terhadap panas merupakan faktor penting untuk kualitas hasil proses, Hielscher menawarkan berbagai solusi untuk menjaga suhu proses dalam kisaran suhu yang ditargetkan.
Fungsi canggih ultrasonicators Hielscher memastikan kontrol proses tertinggi, hasil sonikasi yang andal dan dapat direproduksi, keramahan pengguna dan kenyamanan kerja.
kualitas – Buatan Jerman
Sebagai bisnis milik keluarga dan dikelola keluarga, Hielscher memprioritaskan standar kualitas tertinggi untuk prosesor ultrasoniknya. Semua ultrasonicator dirancang, diproduksi dan diuji secara menyeluruh di kantor pusat kami di Teltow dekat Berlin, Jerman. Kekokohan dan keandalan peralatan ultrasonik Hielscher menjadikannya kuda kerja dalam produksi Anda. Operasi 24/7 di bawah beban penuh dan di lingkungan yang menuntut adalah karakteristik alami dari mixer berkinerja tinggi Hielscher.
Anda dapat membeli mixer geser tinggi ultrasonik Hielscher dalam berbagai ukuran dan dikonfigurasi sesuai dengan proses Anda. Dari mengolah cairan dalam gelas kimia laboratorium kecil hingga pencampuran bubur aliran terus menerus di tingkat industri, Hielscher Ultrasonics menawarkan mixer geser tinggi yang cocok untuk Anda! Silahkan hubungi kami – Kami dengan senang hati merekomendasikan Anda pengaturan mixer ultrasonik yang ideal!
Tabel di bawah ini memberi Anda indikasi perkiraan kapasitas pemrosesan ultrasonikator kami:
| Batch Volume | Flow Rate | Direkomendasikan perangkat |
|---|---|---|
| 1 hingga 500mL | 10-200mL/min | UP100H |
| 10-2000mL | 20 hingga 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 hingga 20L | 0.2 sampai 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 sampai 100L | 2-10L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10 sampai 100L/menit | UIP16000 |
| n.a. | kristal yang lebbig | cluster UIP16000 |
Hubungi Kami! / Tanya Kami!
Homogenizer ultrasonik berdaya tinggi dari laboratorium hingga pilot dan Industri .
Fakta-fakta yang Patut Diketahui
Ultrasonicators dan Penggunaannya sebagai Mixer Geser Tinggi
Ultrasonicators adalah perangkat ultrasound tipe probe, yang didefinisikan dengan mentransmisikan getaran ultrasonik melalui probe ultrasonik ke dalam media pemrosesan. Probe, juga dikenal sebagai sonotrode, adalah batang titanium yang bergetar dalam frekuensi ultrasound, misalnya 20kHz. Bergetar pada 20 kHz berarti bahwa permukaan horizontal probe mengembang dan berkontraksi 20.000 kali per detik. Gerakan cepat dalam rentang frekuensi ultrasonik di ujung probe ini digabungkan ke dalam fluida. Dalam cairan, gelombang ultrasound bergerak melalui media dan menghasilkan siklus tekanan tinggi / tekanan rendah secara bergantian. Selama siklus tekanan rendah, gelembung vakum yang sangat kecil muncul dan tumbuh selama beberapa siklus tekanan hingga mencapai titik, di mana mereka tidak dapat menyerap energi lebih lanjut. Pada titik pertumbuhan maksimum, gelembung kavitasi meledak dengan keras. Ledakan menghasilkan medan padat energi dengan suhu dan tekanan yang sangat tinggi, perbedaan suhu dan tekanan masing-masing, aliran cairan dengan kecepatan hingga 180m / detik dan turbulensi. Energi kavitasi ini memiliki dampak yang kuat pada cairan dan bubur yang menghasilkan hasil pencampuran, pencampuran, penggilingan, pendispersian, dan pengemulsi yang luar biasa. Mixer geser tinggi ultrasonik dengan mudah menghasilkan partikel dan tetesan berukuran nano dengan distribusi ukuran partikel / tetesan yang sangat sempit.
Baca di sini apa perbedaan antara kavitasi ultrasonik / akustik dan pemrosesan kavitasi hidrodinamik!
Industri Umum untuk Mixer Geser Tinggi Ultrasonik
- Pendispersian, pelarutan, pencampuran formulasi padat/cair
- emulsi
- Ilmu Material
- Persiapan sampel sebelum analisis
- Aplikasi partikel nano
- Partikel funksionalisasi
- Reaksi transfer fase
Literatur / Referensi
- Pohl M.; Schubert H. (2004): Dispersion and deagglomeration of nanoparticles in aqueous solutions. International Congress for Particle Technology PARTEC 2004; Nuremberg, Germany.
- Thomas Leong, Muthupandian Ashokkumar, Sandra Kentish(2011): The Fundamentals of Power Ultrasound. – A Review. Acoustics Australia, 54 – Vol. 39 August 2011.
- Karl A. Kusters, Sotiris E. Pratsinis, Steven G. Thoma, Douglas M. Smith (1994): Energy-size reduction laws for ultrasonic fragmentation. Powder Technology, Volume 80, Issue 3, September 1994. 253-263.
- Pekarovicova, A.; Pekarovic, J. (2009): Emerging Pigment Dispersion Technologies. Pira International (2009).
- S.E. Karekar; B.A. Bhanvase; S.H. Sonawane; M.P. Deosarkar; D.V. Pinjari; A.B. Pandit(2014): Synthesis of zinc molybdate and zinc phosphomolybdate nanopigments by an ultrasound assisted route: Advantage over conventional method. Chemical Engineering and Processing 87; Nov. 2014.