초음파를 이용한 고전단 혼합

고전단 믹서는 액체와 슬러리에 높은 전단력을 가하여 둘 이상의 액체–고체 또는 액체–액체 상을 균일하게 분산, 배합 및 유화합니다. 초음파 처리는 고출력 초음파가 액체에 전달될 때 발생하는 음향 캐비테이션을 통해 높은 전단력을 생성합니다. 초음파 고전단 믹서는 일반적으로 사용되는 고전단 블레이드 믹서, 다축 믹서, 고압 균질기, 콜로이드 밀 및 블레이드 교반기를 손쉽게 능가하는 우수한 혼합 기술입니다.

초음파 고전단 믹서의 장점

초음파 고전단 믹서는 50W 실험실용 균질기부터 최대 16,000W 산업용 혼합 시스템까지 제공됩니다. 실험실용, 벤치탑 및 산업용 초음파 고전단 믹서로 구성된 폭넓은 제품군에서 용도와 생산량에 가장 적합한 초음파 고전단 믹서를 선택할 수 있습니다.
초음파 프로브의 높은 진폭은 고속 액체 흐름과 복잡한 난류를 동반하는 강렬한 캐비테이션을 생성합니다. 초음파로 생성되는 강력한 유체역학적 및 기계적 전단 작용은 입자와 액적을 마이크로 및 나노 크기로 줄입니다. 초음파 처리 공정 매개변수는 정밀하게 제어하고 조정할 수 있으므로 혼합, 분쇄 또는 분산의 효과를 재료와 공정 목표에 정확하게 맞출 수 있습니다. 초음파 고전단 믹서는 혼합 / 분쇄 시간을 단축하고 미세 및 초미세 분산액을 안정적으로 생산합니다.
초음파 믹서는 배치 및 인라인 흐름 공정에 사용할 수 있습니다. 다양한 초음파 플로우 셀과 반응기를 통해 유량과 점도가 매우 다른 흐름을 혼합할 수 있습니다. 초음파 고전단 믹서는 고형분 농도가 매우 높은 재료를 처리할 수 있으며 마모성이 매우 높은 입자도 문제없이 처리합니다.

초음파 처리를 이용한 고전단 혼합은 어떻게 작동할까요?

초음파 고전단 믹서는 고전단 블레이드 믹서, 다축 믹서, 콜로이드 밀, 고압 균질기 및 블레이드 교반기 시스템과 같은 산업용 혼합 시스템과 동일한 기계적 원리를 사용합니다. 초음파 혼합 시스템은 입자의 분산과 분쇄, 오일 상과 수상의 유화, 고형 물질의 가용화, 그리고 액체와 슬러리 내 모든 종류의 재료로 이루어진 균질한 혼합물의 제조에 사용됩니다. 초음파 전단 믹서는 배치 탱크나 플로우 셀과 같은 혼합 용기에 초음파 프로브를 통합합니다. 초음파 파쇄기 프로브는 액체 내에서 매우 높은 주파수로 진동하여 액체에 강렬한 초음파 캐비테이션을 생성합니다. 캐비테이션 기포의 붕괴는 강력한 전단력을 발생시켜 액적, 응집체, 집합체, 심지어 일차 입자까지 파괴하고 분쇄합니다. 초음파 캐비테이션은 최대 1000km/h의 고속 캐비테이션 흐름을 생성하므로 캐비테이션 액체 제트가 입자를 가속합니다. 가속된 입자들이 서로 충돌하면 분쇄 매체로 작용합니다. 이에 따라 충돌하는 입자들은 부서져 마이크로 또는 나노 크기로 줄어듭니다. 초음파 캐비테이션 장에서는 압력이 진공과 최대 1000bar 사이에서 빠르고 반복적으로 교대합니다. 믹서 블레이드가 4개인 회전식 믹서가 동일한 주파수의 교대 압력 주기를 달성하려면 무려 300,000 RPM으로 작동해야 합니다. 기존의 회전식 믹서와 로터–스테이터 믹서는 속도의 한계로 인해 유의미한 양의 캐비테이션을 생성하지 못합니다.

공정 팁: 가압 상태에서의 초음파 혼합

초음파 반응기나 플로우 셀에 압력을 가하면 음향 캐비테이션이 강화됩니다. Hielscher Ultrasonics는 최대 5 barg까지 손쉽게 가압할 수 있는 다양한 유형의 플로우 셀과 반응기를 공급합니다. 맞춤형 초음파 반응기는 최대 300barg의 더 높은 압력을 견딜 수 있습니다.

초음파 고전단 믹서와 그 응용 분야

초음파 고전단 믹서는 강력한 전단력을 생성하여 고체, 액적, 결정, 섬유 등의 입자에 필요한 작용을 가함으로써 마이크로미터 또는 나노미터 범위의 목표 크기까지 입자를 파쇄하고 줄입니다. 재료의 경도와 취성에 따라 초음파 공정 매개변수를 정밀하게 조정하여 원하는 혼합 결과를 얻을 수 있습니다. 고전단 블레이드 교반기, 고압 균질기, 콜로이드 밀 / 비드 밀, 샤프트 믹서 등의 다른 혼합 방식과 비교할 때 초음파 파쇄기는 몇 가지 주요 이점을 제공합니다.

초음파 고전단 믹서의 장점

• 고강도 캐비테이션 및 전단
• 균일한 입자 처리
• 높은 고형분 농도
• 노즐 없음 / 막힘 없음
• 분쇄 매체(예: 비드) 불필요
• 선형 확장성
• 쉽고 안전한 작동
• 간편한 세척
• 높은 시간 및 에너지 효율

입자 크기 감소용 초음파 고전단 믹서

초음파 파쇄기는 일차 입자를 실제로 분쇄하는 경우(밀링이라고 함)나 응집체를 해체하는 경우(해응집 / 분산이라고 함) 모두에서 입자 크기 감소와 입자 분포를 위해 사용됩니다.
초음파를 이용한 입자 분쇄 및 분산에 대해 자세히 알아보세요!

유화용 초음파 고전단 믹서

서로 섞이지 않는 두 액체(예: 물과 오일)를 프로브형 초음파 믹서로 초음파 처리하면 초음파 캐비테이션이 액적을 파쇄하여 서로 섞이지 않는 두 상의 매우 작은 액적을 생성하고, 이 액적들이 서로 혼합됩니다. 초음파 고전단 믹서는 나노 크기의 액적을 쉽게 생성하므로 안정화된 초음파 에멀션은 장기 안정성과 맑고 투명한 외관을 나타냅니다.
모든 종류의 에멀션에는 최적의 액적 크기와 특성을 얻을 수 있는 고유한 유화 / 전단 임계값이 있으므로 혼합 매개변수를 정밀하게 조정하는 것이 매우 중요합니다. 전단이 너무 낮으면 지나치게 큰 액적이 생성되어 빠르게 합쳐지고 상분리가 발생하는 반면, 전단이 너무 높으면 제품이 손상될 수 있습니다. 초음파 고전단 믹서는 공정 요구에 맞게 정밀하게 제어하고 조정할 수 있습니다.
초음파 나노 유화에 대해 자세히 알아보려면 여기를 클릭하세요!

초음파 고전단 믹서 UP200Ht를 이용한 유화

혼합 및 용해용 초음파 고전단 믹서

초음파 고전단 믹서는 빠르고 신뢰할 수 있으며 간편한 공정으로 분말, 안료, 섬유 등의 입자를 혼합, 분쇄, 분산 및 용해하는 데 사용됩니다. 초음파로 생성된 캐비테이션은 고체와 액체 사이의 물질 전달을 증가시킵니다. 초음파 캐비테이션은 고체 입자에 강력하게 작용합니다. 캐비테이션으로 발생한 액체 흐름이 고체 표면을 침식하고 침식된 파편을 액체로 운반하여 균일한 현탁액을 생성합니다.
초음파 용해에 대해 자세히 알아보려면 여기를 클릭하세요!

초음파 고전단 믹서의 응용 분야

• 분쇄 및 연마
• 해응집 및 분산
• 유화
• 분말 용해
• 물질 전달 향상
• 초음파 화학 반응

모든 규모의 고전단 믹서

Hielscher Ultrasonics는 작지만 강력한 실험실 장치부터 상업 생산 수준에서 대용량 흐름을 처리하는 파일럿 및 산업용 고전단 믹서까지 고성능 고전단 믹서를 설계, 제조 및 공급합니다.

실험실용 고전단 믹서

프로브형 초음파 믹서는 모든 실험실에서 널리 사용되는 도구입니다. 초음파 공정은 대용량으로 선형 확장할 수 있으므로 Hielscher 초음파 고전단 믹서는 소규모로 공정을 개발하고 최적화하는 데 이상적입니다. 그런 다음 최적의 공정 매개변수를 확립한 후 혼합 공정을 파일럿 및 대량 생산 규모로 선형 확장할 수 있습니다.
Hielscher는 실험실 규모 작업을 위해 초음파 혼합 출력 범위가 50에서 400와트인 초음파 고전단 믹서를 제공합니다.

산업용 고전단 믹서

Hielscher 산업용 고전단 믹서는 가혹한 운전 조건에서 대용량 슬러리 흐름을 분쇄, 분산, 유화 및 혼합하도록 설계된 고출력 초음파 처리기입니다. 이 산업용 믹서는 고농도 고형물과 마모성 입자를 손쉽게 처리합니다. 산업용 초음파 고전단 믹서의 프로브(소노트로드)에는 플랜지가 장착되어 있어 믹서를 강철 탱크, 유리 용기 또는 플라스틱 용기에 어떤 방향으로든 통합할 수 있습니다. 이를 통해 초음파 처리 용기를 가압할 수 있습니다. 초음파 처리 용기나 플로우 셀에 압력을 가하면 음향 캐비테이션이 강화되어 초음파 혼합 공정도 강화됩니다. Hielscher Ultrasonics는 500~16,000와트의 산업용 고전단 믹서를 제공합니다. Hielscher는 UIP16000을 통해 세계에서 가장 강력한 초음파 고전단 믹서를 제공합니다.
점도가 높은 물질인가요? – 문제없습니다! Hielscher의 모든 탁상형 및 산업용 초음파 처리기는 점도가 최대 250,000센티푸아즈인 슬러리를 손쉽게 처리할 수 있습니다. 점도가 2,000 cPs를 초과하는 경우, 유체로의 초음파 전달을 개선하기 위해 연속 유동 셀과 프로그레시브 캐비티 펌프를 함께 사용할 것을 권장합니다.

적합한 초음파 고전단 믹서를 찾는 방법은?

Hielscher Ultrasonics는 강력하고 신뢰할 수 있는 초음파 고전단 혼합 시스템 제조 분야에서 오랜 경험을 보유하고 있으며, 이 시스템은 입자를 분산하고 파쇄하거나, 나노에멀션을 제조하거나, 액체에 분말을 용해하는 데 사용됩니다. 초음파 믹서 시장의 선도 기업인 Hielscher는 실험실용 및 탁상형부터 파일럿 및 본격적인 산업 규모에 이르기까지 초음파 고전단 믹서와 균질기를 설계, 제조 및 공급합니다.

다음 질문에 답하면 공정에 가장 적합한 고전단 믹서를 찾는 데 도움이 됩니다:

• 목표로 하는 용도는 무엇입니까?
• 일반적으로 처리해야 하는 부피는 얼마입니까?
• 공정의 핵심 요소는 무엇입니까?
• 충족해야 하는 품질 기준은 무엇입니까?

충분한 교육을 받고 경험이 풍부한 당사 직원이 모든 문의 사항과 혼합 공정 구상을 도와드립니다. Hielscher Ultrasonics는 고객이 가장 이상적인 초음파 고전단 믹서를 찾을 수 있도록 초음파 처리에 관한 심층적인 컨설팅을 제공합니다. Hielscher의 서비스는 여기서 끝나지 않습니다. 공정 개발, 최적화 및 규모 확대 과정에서 고객을 지원하기 위해 고객 시설 또는 당사의 초음파 공정 실험실 및 기술 센터에서 교육을 실시합니다.
Hielscher Ultrasonics의 산업용 초음파 처리기는 단단한 입자와 응집체를 파쇄하거나 고형물 농도가 높은 슬러리를 처리하는 데 필요한 매우 높은 진폭을 손쉽게 구현합니다. Hielscher 산업용 믹서는 최대 200µm의 진폭으로 연중무휴 24/7 연속 운전을 손쉽게 수행합니다. 특정 공정에 더 높은 진폭이 필요한 경우 맞춤형 초음파 프로브를 사용할 수 있습니다. 부스터 혼, 플로우 셀, 초음파 처리 반응기 및 완전한 재순환 장치와 같은 액세서리를 바로 이용할 수 있으며, 이를 통해 공정 요구 사항에 최적으로 맞춘 초음파 혼합 시스템을 구성할 수 있습니다. 매질과 접촉하는 유일한 부품인 모든 소노트로드와 반응기는 CIP/SIP(정치 세정 및 멸균)가 가능합니다.

정교한 초음파 고전단 믹서

Hielscher Ultrasonics는 최고의 사용자 편의성과 최첨단 기술을 갖춘 고성능 세포 파쇄기에 주력합니다. 이는 Hielscher 실험실용 파쇄기의 수준이 산업용 기계의 지능화 수준에 점점 더 가까워지고 있음을 의미합니다. 사용자는 브라우저 원격 제어를 통해 Hielscher의 디지털 초음파 장치를 제어할 수 있습니다. 자동 데이터 기록 소프트웨어는 순출력, 총출력, 진폭, 온도, 압력, 시간 및 날짜와 같은 모든 주요 초음파 매개변수를 내장 SD 카드에 CSV 파일로 기록합니다. 또한 초음파 파쇄기는 정해진 시간이 지나거나 특정 에너지가 투입되면 자동으로 꺼지도록 프로그래밍하거나 펄스 초음파 처리 모드로 프로그래밍할 수 있습니다. 연결식 온도 및 압력 센서를 사용하면 시료 상태를 세심하게 추적할 수 있습니다. 열에 민감한 물질의 온도 제어는 공정 결과의 품질에 결정적인 요소이므로, Hielscher는 공정 온도를 목표 온도 범위 내로 유지하기 위한 다양한 솔루션을 제공합니다.
Hielscher 초음파 장치의 정교한 기능은 최고 수준의 공정 제어, 신뢰할 수 있고 재현 가능한 초음파 처리 결과, 사용자 편의성 및 편안한 작업을 보장합니다.

품질 – 독일 제조

가족이 소유하고 경영하는 기업인 Hielscher는 초음파 프로세서에 대해 최고의 품질 기준을 최우선으로 합니다. 모든 초음파 장치는 독일 베를린 인근 텔토에 있는 본사에서 설계, 제조되며 철저한 시험을 거칩니다. Hielscher 초음파 장비는 견고성과 신뢰성을 바탕으로 생산 현장의 든든한 일꾼 역할을 합니다. 최대 부하와 까다로운 환경에서 24/7 가동하는 것은 Hielscher 고성능 믹서의 기본적인 특성입니다.

Hielscher 초음파 고전단 믹서는 다양한 크기로 구매할 수 있으며, 공정에 맞게 구성할 수 있습니다. 작은 실험실용 비커에서 유체를 처리하는 작업부터 산업 규모에서 슬러리를 연속 유동 방식으로 혼합하는 작업까지, Hielscher Ultrasonics는 적합한 고전단 믹서를 제공합니다! 문의해 주십시오 – 이상적인 초음파 믹서 구성을 기꺼이 추천해 드리겠습니다!

아래 표는 당사 초음파 장치의 대략적인 처리 용량을 보여줍니다.