UIP2000hdT – Omogeneizzatore industriale a ultrasuoni da 2000 watt

L’UIP2000hdT è un potente sonicatore industriale a sonda da 2000 watt, 20kHz, per il trattamento di liquidi su scala pilota e in produzione. Viene utilizzato per omogeneizzazione, emulsificazione, dispersione, deagglomerazione, macinazione a umido, estrazione, lisi, dissoluzione e reazioni sonochimiche.
Questo processore industriale a ultrasuoni è progettato per le aziende che necessitano di una sonicazione affidabile ad alta potenza con un controllo preciso del processo. L’UIP2000hdT combina elevate prestazioni ultrasoniche con un display touch a colori, il controllo remoto tramite browser, la registrazione automatica dei dati, una scheda SD integrata e sensori di temperatura e pressione collegabili. Queste caratteristiche lo rendono adatto allo sviluppo dei processi, al passaggio di scala, alla produzione con controllo qualità e al funzionamento continuo 24/7.

A chi è destinato l’UIP2000hdT?

L’UIP2000hdT è progettato per gli utenti che devono passare dalla sonicazione su piccola scala in laboratorio a trattamenti su scala maggiore, riproducibili e orientati alla produzione. È particolarmente utile quando un processo è già stato testato su scala ridotta e richiede ora maggiore potenza, maggiore capacità di trattamento o funzionamento continuo.

Sonicazione industriale con controllo completo del processo

Gli ultrasuoni ad alta potenza vengono utilizzati quando miscelatori convenzionali, sistemi rotore-statore, mulini a sfere o omogeneizzatori ad alta pressione non forniscono il risultato richiesto, oppure quando un processo necessita di un trattamento più rapido, più fine o più riproducibile. L’UIP2000hdT genera un’intensa cavitazione ultrasonica direttamente nei liquidi e nelle miscele liquido-solido. Questa cavitazione crea elevate forze di taglio che possono ridurre le dimensioni delle particelle, disperdere polveri, produrre emulsioni fini, estrarre composti da cellule e materiali vegetali oppure accelerare le reazioni chimiche.

Per gli utenti industriali, una sonicazione affidabile richiede più della sola potenza ultrasonica. Il processo deve essere misurabile, ripetibile e scalabile. L’UIP2000hdT consente agli operatori di controllare e documentare i parametri di sonicazione più importanti, tra cui ampiezza, potenza ultrasonica, tempo di sonicazione, temperatura e pressione. Questi valori vengono registrati automaticamente come file CSV sulla scheda SD, facilitando l’ottimizzazione del processo, la documentazione e l’assicurazione della qualità.

Trattamento a flusso passante con l’UIP2000hdT

Applicazioni tipiche del sonicatore industriale a sonda UIP2000hdT

L’UIP2000hdT viene utilizzato nei processi chimici, nella produzione di alimenti e bevande, nella cosmetica, nella farmaceutica, nelle biotecnologie, nei nanomateriali, nei combustibili, nei rivestimenti e nelle tecnologie ambientali. La stessa piattaforma a ultrasuoni può essere configurata con diversi sonotrodi, booster e celle di flusso per soddisfare i requisiti di intensità del processo e capacità di trattamento.

Omogeneizzazione e miscelazione a ultrasuoni

L’UIP2000hdT può omogeneizzare liquidi, sospensioni e miscele liquido-solido applicando intense forze di taglio ultrasoniche. Ciò contribuisce a ottenere una qualità uniforme del prodotto, migliora la miscelazione di componenti difficili da miscelare e può ridurre i tempi di trattamento rispetto all’agitazione convenzionale. Scopri di più!

Emulsificazione a ultrasuoni e nanoemulsioni

Per le emulsioni, la cavitazione ultrasonica genera goccioline molto fini e distribuzioni ristrette delle dimensioni delle goccioline. L’UIP2000hdT è adatto alla produzione di emulsioni stabili e nanoemulsioni utilizzate in alimenti, cosmetici, prodotti farmaceutici, combustibili, aromi e formulazioni di ingredienti funzionali. Scopri di più!

Dispersione, deagglomerazione e trattamento delle nanoparticelle

Polveri, pigmenti, cariche e nanomateriali formano spesso agglomerati difficili da disgregare con i miscelatori standard. L’UIP2000hdT disperde le particelle nei liquidi e disgrega gli agglomerati mediante elevate forze di taglio ultrasoniche. Questo è utile per vernici, inchiostri, rivestimenti, ceramiche, catalizzatori, materiali per batterie, grafene, ossidi e altri materiali avanzati. Scopri di più!

Macinazione a umido e riduzione delle dimensioni delle particelle

L’UIP2000hdT può essere utilizzato per la riduzione delle dimensioni delle particelle e la macinazione a umido quando sono richieste particelle più piccole, una maggiore stabilità delle sospensioni o superfici attive più ampie. Il processo può essere ottimizzato regolando ampiezza, pressione, portata, temperatura e tempo di sonicazione. Scopri di più!

Estrazione a ultrasuoni e disgregazione cellulare

La sonicazione migliora il trasferimento di massa e può disgregare cellule, tessuti e strutture vegetali. L’UIP2000hdT viene utilizzato per l’estrazione di sostanze da materiali botanici, composti bioattivi, aromi, proteine, enzimi e materiali intracellulari. È inoltre adatto alla lisi e alla disgregazione cellulare nelle biotecnologie e nella microbiologia. Scopri di più!

Sonochimica, sonocatalisi e intensificazione delle reazioni

La cavitazione ultrasonica può accelerare le reazioni chimiche migliorando la miscelazione, il trasferimento di massa e l’attivazione delle superfici. L’UIP2000hdT viene utilizzato per la sonosintesi, la sonocatalisi, la precipitazione, le reazioni sol-gel, la catalisi a trasferimento di fase e altri processi sonochimici. Scopri di più!
 

Quale processore a ultrasuoni scegliere?

Dalla ricerca in laboratorio e dalle prove di fattibilità all’ottimizzazione dei processi, alle prove su scala pilota e alla produzione industriale, Hielscher offre l’omogeneizzatore a ultrasuoni ideale per il trattamento di liquidi e sospensioni a qualsiasi scala. La tabella seguente offre una panoramica dei nostri sonicatori a sonda più diffusi.

Se non siete sicuri di quale processore a ultrasuoni sia adatto al vostro processo, i criteri di selezione più importanti sono il risultato desiderato, il volume del lotto, la portata richiesta, la viscosità, il contenuto di solidi, il programma di funzionamento e l’apporto energetico richiesto. Hielscher può consigliare una configurazione adatta di dispositivo, sonotrodo, booster e cella di flusso sulla base dei vostri dati di processo.

Un robusto processore a ultrasuoni da 2000W per la scala pilota e produttiva

L’UIP2000hdT è costruito per gli ambienti industriali. La struttura del suo trasduttore in acciaio inossidabile e titanio lo rende adatto a condizioni operative gravose, tra cui polvere, umidità e temperature ambiente elevate. L’unità è progettata per il funzionamento continuo e richiede poca manutenzione.
Con 2000 watt di potenza ultrasonica, l’UIP2000hdT colma il divario tra la sonicazione in laboratorio e i grandi sistemi industriali a ultrasuoni. È sufficientemente potente per la produzione pilota, il passaggio di scala dei processi e molte applicazioni di produzione continua. Per volumi produttivi maggiori, è possibile utilizzare più unità in parallelo oppure scegliere processori a ultrasuoni Hielscher più grandi.
Accessori adatti, come sonotrodi, cascatrodes™, booster e celle di flusso, consentono di adattare il sistema a diversi obiettivi di processo. Ad esempio, una cascatrode™ può offrire un’ampia superficie attiva di sonicazione per il trattamento di liquidi ad alta capacità, mentre le celle di flusso consentono un trattamento controllato in linea in condizioni definite di pressione e flusso.

Trattamento batch, in ricircolo e a flusso in linea

L’UIP2000hdT può essere utilizzato in diverse configurazioni di trattamento. Per lo sviluppo di formulazioni, le prove di processo su scala ridotta e gli studi dei parametri, l’unità può essere utilizzata in modalità batch con un sonotrodo e uno stativo. Ciò consente agli utenti di testare la risposta del loro materiale alla sonicazione prima di passare a volumi maggiori.

Per lotti superiori a 5 litri, si consiglia generalmente il trattamento con cella di flusso. In modalità a flusso, il liquido attraversa un reattore a ultrasuoni dove viene trattato in condizioni controllate. Il prodotto può essere trattato in un singolo passaggio oppure fatto circolare attraverso il reattore fino al raggiungimento del risultato desiderato.

Il trattamento con cella di flusso migliora la riproducibilità perché parametri importanti come ampiezza, pressione, portata, temperatura e tempo di residenza possono essere controllati con maggiore precisione. Questo è particolarmente importante per i processi produttivi, gli studi di passaggio di scala e le applicazioni con requisiti di qualità stringenti.

Display touch a colori per una rapida impostazione del processo

Il display touch a colori offre agli operatori accesso diretto alle impostazioni più importanti. Ampiezza, potenza e modalità a impulsi possono essere regolate rapidamente e con precisione. Il menu è incentrato sulle impostazioni rilevanti durante il funzionamento quotidiano, così gli utenti possono impostare e monitorare il processo di sonicazione senza complessità inutili.
Il display può mostrare ampiezza e potenza come grafici a barre o valori numerici. Una modalità di visualizzazione a CIFRE GRANDI migliora la visibilità a distanza, il che è utile negli impianti pilota, nelle aree produttive e nelle configurazioni di prova in cui l’operatore potrebbe non trovarsi direttamente davanti all’unità.

Controllo remoto tramite browser via LAN

L’UIP2000hdT può essere controllato utilizzando i comuni browser web. L’interfaccia LAN non richiede l’installazione di software aggiuntivo. Il processore a ultrasuoni può essere comandato direttamente da un PC o Mac, tramite un router o uno switch, oppure da un tablet o uno smartphone collegato tramite una configurazione di rete adatta.
Questo è particolarmente utile per lo sviluppo dei processi, il monitoraggio della produzione e le installazioni in cui il processore a ultrasuoni è integrato in una configurazione a flusso, in una cabina insonorizzante o in una linea di produzione.

Registrazione automatica dei dati di processo

Ogni processo produttivo trae vantaggio da una documentazione affidabile. L’UIP2000hdT registra automaticamente i valori di processo rilevanti sulla scheda SD integrata. I dati CSV possono essere utilizzati per confrontare le prove, documentare i cicli produttivi, identificare le deviazioni del processo e supportare l’assicurazione della qualità.
I parametri registrati comprendono potenza ultrasonica, ampiezza, tempo di sonicazione, temperatura e pressione quando è collegato il sensore di pressione opzionale. Ciò offre a ingegneri e operatori una base pratica per l’ottimizzazione del processo e una produzione ripetibile.

Sintonizzazione automatica della frequenza

L’UIP2000hdT include una sintonizzazione automatica intelligente della frequenza. Quando l’unità viene accesa, il generatore rileva la frequenza operativa ottimale e pilota il trasduttore a ultrasuoni a tale frequenza. Ciò contribuisce a mantenere stabili le prestazioni di sonicazione e riduce la necessità di regolazioni manuali.

Elevata efficienza energetica e affidabilità industriale

L’UIP2000hdT è progettato per la produzione commerciale. È facile da installare, semplice da pulire e costruito per l’uso industriale continuo. Nonostante la sua potenza ultrasonica di 2000 watt, l’unità non richiede un raffreddamento aggiuntivo ad acqua o ad aria compressa. Può funzionare continuamente in aria.
Come tutti i processori industriali a ultrasuoni Hielscher, l’UIP2000hdT è progettato per una conversione efficiente dell’energia elettrica in oscillazioni meccaniche ultrasoniche. Un’elevata efficienza energetica significa che una maggiore potenza viene trasferita al liquido, migliorando le prestazioni del processo e riducendo gli sprechi energetici. L’efficienza energetica complessiva dell’UIP2000hdT è di circa l’80–90% dalla presa elettrica al liquido.

Controllo completo dell’ampiezza per risultati riproducibili

L’ampiezza è uno dei parametri più importanti nel trattamento a ultrasuoni. Definisce la vibrazione meccanica del sonotrodo e influenza fortemente l’intensità della cavitazione. L’UIP2000hdT controlla l’ampiezza elettronicamente, in modo che l’ampiezza selezionata rimanga costante anche quando cambiano le condizioni di processo.
L’ampiezza può essere regolata dal 20 al 100% sul generatore. Ulteriori intervalli di ampiezza possono essere ottenuti utilizzando opportuni booster acustici. Ciò consente agli operatori di adattare l’intensità della sonicazione al prodotto, sia che l’obiettivo sia una miscelazione delicata, una forte deagglomerazione, la disgregazione cellulare, l’estrazione o la riduzione delle dimensioni delle particelle.

Prove e valutazione del processo

Prima di scegliere un sistema industriale a ultrasuoni, molti utenti desiderano sapere se la sonicazione consentirà di raggiungere il risultato desiderato e quale capacità di trattamento ci si possa aspettare. Hielscher offre prove di processo per valutare l’UIP2000hdT con il vostro materiale e la vostra applicazione.
Durante le prove è possibile valutare i parametri di processo rilevanti, tra cui ampiezza, pressione, temperatura, portata, apporto energetico e tempo di sonicazione. I risultati aiutano a individuare il sonotrodo, la cella di flusso e la configurazione di trattamento adatti al vostro prodotto.
Gli accessori standard sono generalmente disponibili a magazzino. È inoltre possibile realizzare sonotrodi, celle di flusso e accessori di processo personalizzati per esigenze specifiche.

Capacità e volumi di trattamento

La capacità di trattamento di qualsiasi processo a ultrasuoni dipende dal liquido, dalla viscosità, dal contenuto di solidi, dalle dimensioni richieste delle particelle, dalla resa di estrazione desiderata, dalla temperatura, dalla pressione e dall’apporto energetico. A titolo indicativo generale, l’UIP2000hdT può trattare tipicamente tra 1,0 e 8,0L/min in modalità a flusso. Nel funzionamento giornaliero, ciò corrisponde a circa 2–10m³ al giorno, a seconda dell’applicazione.
Per una maggiore capacità produttiva, Hielscher offre processori a ultrasuoni più grandi e installazioni con più unità. Ciò consente di portare i processi sviluppati con l’UIP2000hdT a una maggiore capacità di trattamento mantenendo gli stessi principi del processo a ultrasuoni.

L’UIP2000hdT nella ricerca e nella scienza

L’UIP2000hdT viene frequentemente utilizzato in configurazioni pilota, nella produzione industriale e negli studi scientifici. Le applicazioni pubblicate comprendono l’estrazione a ultrasuoni di composti bioattivi da materiali botanici, l’esfoliazione di materiali simili al grafene, il trattamento di nanomateriali e il trattamento del vino. Se cercate riferimenti per un’applicazione specifica, contattateci.

• FactSheet UIP2000hdT – 2000 watts powerful sonicator for pilot and industry – Hielscher Ultrasonics
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• Maria Lisa Clodoveo, Tiziana Dipalmo, Carlo Giuseppe Rizzello, Filomena Corbo, Pasquale Crupi (2016): Emerging technology to develop novel red winemaking practices: An overview. Innovative Food Science & Emerging Technologies, Volume 38, Part A, 2016. 41-56.
• Sena Saklar Ayyildiz, Bulent Karadeniz, Nihan Sagcan, Banu Bahar, Ahmet Abdullah Us, Cesarettin Alasalvar (2018): Optimizing the extraction parameters of epigallocatechin gallate using conventional hot water and ultrasound assisted methods from green tea.. Food and Bioproducts Processing, Volume 111, 2018. 37-44.
• Štengl, V.; J. Tolasz; D. Popelková (2015): Ultrasonic preparation of tungsten disulfide single-layers and quantum dots. RSC Advances 5, 2015. 89612-89620.