초음파를 사용한 고전단 혼합
고전단 믹서는 두 개 이상의 액체-고체 또는 액체-액체 상의 균일한 분산, 혼합 및 유화를 제공하기 위해 액체 및 슬러리에 높은 전단력을 가합니다. 초음파는 고출력 초음파가 액체에 결합 될 때 발생하는 음향 캐비테이션을 통해 높은 전단력을 생성합니다. 초음파 고전단 믹서는 일반적으로 사용되는 고전단 블레이드 믹서, 다중 샤프트 믹서, 고압 균질화기, 콜로이드 밀 및 블레이드 교반기를 쉽게 능가하는 우수한 혼합 기술입니다.
Ultrasonic High-Shear Mixers의 장점
초음파 고전단 믹서는 50W 실험실 균질화기에서 최대 16,000W 산업용 혼합 시스템까지 사용할 수 있습니다. 실험실, 벤치탑 및 산업용 초음파 고전단 믹서의 광범위한 포트폴리오를 통해 응용 분야 및 생산량에 이상적인 초음파 고전단 믹서를 선택할 수 있습니다.
초음파 프로브의 높은 진폭은 고속과 복잡한 난류의 액체 흐름으로 강렬한 캐비테이션을 생성합니다. 초음파로 생성된 강렬한 유압 및 기계 전단은 입자와 물방울을 미크론 및 나노 크기로 줄입니다. 초음파 처리 공정 매개 변수는 정밀하게 제어 및 조정 가능하기 때문에 혼합, 밀링 또는 분산의 영향을 재료 및 공정 목표에 맞게 정확하게 조정할 수 있습니다. 초음파 고전단 믹서는 혼합/밀링 시간을 줄이고 신뢰할 수 있는 미세 및 초미세 분산을 생성합니다.
초음파 믹서는 배치 및 인라인 흐름 공정에 사용할 수 있습니다. 다양한 초음파 플로우 셀과 반응기는 매우 다른 유속과 점도에서 스트림을 혼합할 수 있습니다. 초음파 고전단 믹서는 매우 높은 고체 농도를 처리 할 수 있으며 매우 마모성 인 입자조차도 문제가되지 않습니다.
초음파 처리에 의한 고 전단 혼합은 어떻게 작동합니까?
초음파 고 전단 믹서는 고 전단 블레이드 믹서, 다중 샤프트 믹서, 콜로이드 밀, 고압 균질화 기 및 블레이드 교반기 시스템과 같은 산업용 혼합 시스템과 동일한 기계적 원리를 사용합니다. 초음파 혼합 시스템은 입자를 분산 및 밀링하고, 오일 및 물 상을 유화하고, 고체 물질을 용해시키고, 액체 및 슬러리에서 모든 종류의 물질의 균일 한 혼합물을 생성하는 데 사용됩니다. 초음파 전단 믹서는 초음파 프로브를 배치 탱크 또는 플로우 셀과 같은 혼합 용기에 통합합니다. 초음파 분해기 프로브는 매우 높은 주파수로 액체에서 진동하고 액체에 강렬한 초음파 캐비테이션을 생성합니다. 캐비테이션 기포의 붕괴는 강력한 전단력을 발생시켜 액적, 응집체, 응집체 및 1차 입자를 파괴하고 파괴합니다. 초음파 캐비테이션이 최대 1000km/h의 고속 캐비테이션 스트리밍을 생성함에 따라 캐비테이션 액체 제트는 입자를 가속합니다. 가속된 입자가 서로 충돌할 때 밀링 매체로 작용합니다. 그 후, 충돌하는 입자는 부서지고 미크론 또는 나노 크기로 축소됩니다. 초음파 캐비테이션 필드에서 압력은 진공과 최대 1000bar 사이에서 빠르고 반복적으로 번갈아 가며 발생합니다. 4개의 믹서 블레이드가 있는 로터리 믹서는 동일한 주파수의 교대 압력 사이클을 달성하기 위해 무려 300,000RPM에서 작동해야 합니다. 기존의 로터리 믹서와 로터-스테이터 믹서는 속도의 제한으로 인해 상당한 양의 캐비테이션을 생성하지 않습니다.
초음파 고전단 믹서 UIP2000hdT 님, 2kW의 강력한 믹싱 유닛
가공 팁: 압력 하에서 초음파 혼합
초음파 반응기 또는 플로우 셀에 압력을 가하면 음향 캐비테이션이 강화됩니다. Hielscher 초음파는 최대 5 barg까지 쉽게 가압 할 수있는 다양한 플로우 셀 및 반응기 유형을 공급합니다. 맞춤형 초음파 반응기는 최대 300barg의 더 높은 압력을 처리할 수 있습니다.
Ultrasonic High-Shear Mixers 및 그 응용 분야
초음파 고전단 믹서는 고체, 액적, 결정 및 섬유와 같은 입자에 필요한 영향을 미치는 강력한 전단력을 생성하여 미크론 또는 나노 범위에 있을 수 있는 목표 크기로 파괴하고 분해합니다. 재료의 경도와 취성에 따라 초음파 공정 매개 변수를 정확하게 조정하여 원하는 혼합 결과를 얻을 수 있습니다. 고전단 블레이드 교반기, 고압 균질화기, 콜로이드 / 비드 밀, 샤프트 믹서 등과 같은 대체 혼합 방법과 비교할 때 초음파 분해기는 몇 가지 주요 이점을 제공합니다.
Ultrasonic High Shear Mixers의 장점
- 고강도 캐비테이션 및 전단
- 균일한 입자 처리
- 높은 고형분 농도
- 노즐 없음 / 막힘 없음
- 밀링 매체(즉, 비드)가 필요하지 않습니다.
- 선형 확장성
- 쉬운 & 안전한 작동
- 청소하기 쉬움
- 시간- & 에너지 효율적
입자 크기 감소를 위한 Ultrasonic High Shear Mixers
초음파 분해기는 입자 크기 감소 및 입자 분포에 사용되며, 이는 1 차 입자의 실제 분쇄 (밀링이라고 함) 또는 응집체의 파손 (응집 제거 / 분산이라고 함)을 의미합니다.
초음파 밀링 및 입자 분산에 대해 자세히 알아보십시오!
유화를 위한 초음파 High Shear Mixers
두 개의 섞일 수 없는 액체(예: 물과 기름)를 프로브형 초음파 믹서를 사용하여 초음파 캐비테이션이 물방울을 방해합니다 – 두 개의 섞일 수 없는 상의 매우 작은 물방울을 생성한 다음 함께 혼합합니다. 초음파 고전단 믹서는 나노 크기의 액적을 쉽게 생성하기 때문에 안정화 된 초음파 에멀젼은 장기적인 안정성과 투명한 외관을 나타냅니다.
모든 종류의 에멀젼에는 최적의 액적 크기와 특성을 얻을 수 있는 특정 유화/전단 임계값이 있기 때문에 혼합 매개변수의 정확한 조정이 중요합니다. 전단이 너무 낮으면 입자가 너무 커서 빠르게 합쳐져 상 분리가 발생하고, 전단이 너무 높으면 제품이 파손될 수 있습니다. 초음파 고전단 믹서는 공정 요구 사항에 맞게 정밀하게 제어하고 조정할 수 있습니다.
초음파 나노 유화에 대해 자세히 알아 보려면 여기를 클릭하십시오!
초음파 고전단 믹서 UP200HT 유화작용을 위해
혼합 및 용해를 위한 Ultrasonic High Shear Mixers
초음파 고전단 믹서는 빠르고 신뢰할 수 있으며 쉬운 공정으로 분말, 안료 및 섬유와 같은 입자를 혼합, 밀링, 분산 및 용해하는 데 사용됩니다. 초음파로 생성된 캐비테이션은 고체와 액체 사이의 질량 전달을 증가시킵니다. 초음파 캐비테이션은 고체 입자에 강한 영향을 미칩니다 : 캐비테이션 액체 스트림은 고체의 표면을 침식하고 침식 된 파편을 액체로 운반하여 균질 한 현탁액을 생성합니다.
초음파 용해에 대한 자세한 내용을 보려면 여기를 클릭하십시오!
Ultrasonic High Shear Mixers의 응용
- 밀링 & 연 삭
- 응집 해제 & 분산
- 유화
- 분말의 용해
- 질량 전달 개선
- 초음파 화학 반응
이 소노스테이션 – 2x 2kW 초음파기, 교반 탱크 및 펌프가있는 초음파 시스템 – 는 블렌딩, 밀링 및 분산 어플리케이션을 위한 사용자 친화적인 시스템입니다.
모든 크기의 고전단 믹서
Hielscher Ultrasonics는 작지만 강력한 실험실 장치에서 상업용 생산 수준에서 대량 스트림을 처리하기위한 파일럿 및 산업용 고 전단 믹서에 이르기까지 고성능 고 전단 믹서를 설계, 제조 및 배포합니다.
실험실용 High Shear Mixers
프로브 형 초음파 믹서는 모든 실험실에서 확립 된 도구입니다. 초음파 공정은 선형으로 대량으로 확장 할 수 있기 때문에 Hielscher 초음파 고 전단 믹서는 소규모로 공정을 개발하고 최적화하는 데 이상적입니다. 그런 다음 최적의 공정 매개변수를 설정한 후 혼합 응용 분야를 파일럿 및 대량 생산으로 선형으로 확장할 수 있습니다.
Hielscher는 50에서 400 와트의 초음파 혼합 전력으로 실험실 규모의 작업을위한 초음파 고 전단 믹서를 제공합니다.
산업용 High Shear Mixers
Hielscher 산업용 고 전단 믹서는 중부하 작업시 대형 슬러리 스트림을 밀링, 분산, 유화 및 혼합하도록 설계된 고출력 초음파 프로세서입니다. 이 산업용 믹서는 고형분 농도와 연마 입자를 쉽게 처리할 수 있습니다. 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 용기에 압력을 가할 수 있습니다. 초음파 용기 또는 플로우 셀에 압력을 가하면 음향 캐비테이션이 강화되어 초음파 혼합 과정이 강화됩니다. Hielscher 초음파는 500에서 16,000 와트까지의 산업용 고 전단 믹서를 제공합니다. UIP16000 통해 Hielscher는 전 세계에서 가장 강력한 초음파 고 전단 믹서를 제공합니다.
점성이 높은 재료? – 문제 없어요! 벤치 탑 및 산업 카테고리의 모든 Hielscher 초음파 프로세서는 최대 250,000 센티푸아즈의 점성 슬러리를 쉽게 처리 할 수 있습니다. 점도가 2,000cPs보다 높은 경우, 초음파가 유체에 더 잘 결합되도록 프로그레시브 캐비티 펌프와 함께 플로우 스루 셀을 사용하는 것이 좋습니다.
올바른 초음파 고 전단 믹서를 찾는 방법은 무엇입니까?
Hielscher 초음파는 입자를 분산 및 파괴하거나, 나노 에멀젼을 준비하거나, 액체에 분말을 용해시키는 데 사용되는 강력하고 신뢰할 수있는 초음파 고 전단 혼합 시스템의 오랜 경험 많은 제조업체입니다. 초음파 믹서 시장의 선두 주자 인 Hielscher는 실험실 및 벤치 탑에서 파일럿 및 전체 산업 규모에 이르기까지 초음파 고 전단 믹서 및 균질화를 설계, 제조 및 유통합니다.
다음 질문에 답하면 공정에 가장 적합한 고전단 믹서를 찾는 데 도움이 됩니다.
- 대상 응용 프로그램은 무엇입니까?
- 처리해야 하는 일반적인 볼륨은 무엇입니까?
- 프로세스의 중요한 요소는 무엇입니까?
- 달성해야 하는 품질 표준은 무엇입니까?
잘 훈련되고 경험이 풍부한 직원이 모든 질문과 혼합 공정에 대한 개념을 도와드릴 것입니다. Hielscher 초음파는 고객이 가장 이상적인 초음파 고 전단 믹서를 찾을 수 있도록 초음파 가공에 대한 심층적 인 컨설팅을 제공합니다. 그러나 Hielscher의 서비스는 여기서 끝나지 않고 공정 개발, 최적화 및 확장 중에 고객을 지원하기 위해 시설 또는 초음파 공정 실험실 및 기술 센터에서 고객을 교육합니다.
Hielscher Ultrasonics’ 산업용 초음파 프로세서는 단단한 입자와 응집체를 파괴하거나 고체 농도가 높은 슬러리를 처리하는 데 필요한 매우 높은 진폭을 쉽게 제공합니다. Hielscher 산업용 믹서는 24/7 작동에서 최대 200μm의 진폭에서 지속적으로 쉽게 실행됩니다. 특정 공정에 더 높은 진폭이 필요한 경우 맞춤형 초음파 프로브를 사용할 수 있습니다. 부스터 혼, 플로우 셀, 초음파 반응기 및 완전한 재순환 설정과 같은 액세서리는 쉽게 사용할 수 있으며 공정 요구 사항에 맞게 최적으로 조정된 초음파 혼합 시스템을 구성할 수 있습니다. 매체와 접촉하는 유일한 부품인 모든 소노트로드 및 반응기는 CIP / SIP (세척 및 살균 현장)입니다.
정교한 Ultrasonic High-Shear Mixers (초음파 고전단 믹서)
Hielscher 초음파는 최고의 사용자 친화성과 최첨단 기술 발전을 갖춘 고성능 세포 분해기에 중점을 둡니다. 이는 Hielscher 실험실 분해기의 표준이 산업 기계의 지능에 점점 더 적응한다는 것을 의미합니다. 사용자는 브라우저 원격 제어를 통해 Hielscher의 디지털 초음파를 제어 할 수 있습니다. 자동 데이터 기록 소프트웨어는 정미 전력, 총 전력, 진폭, 온도, 압력, 시간 및 날짜와 같은 모든 중요한 초음파 매개 변수를 내장 SD 카드에 CSV 파일로 기록합니다. 또한, 초음파 분해기는 결정된 시간 또는 특정 에너지 입력 후 자동 차단으로 프로그래밍하거나 맥동 초음파 처리 모드를 프로그래밍 할 수 있습니다. 플러그형 온도 및 압력 센서를 사용하면 시료 상태를 주의 깊게 추적할 수 있습니다. 열에 민감한 재료의 온도 제어는 공정 결과의 품질에 중요한 요소이기 때문에 Hielscher는 공정 온도를 목표 온도 범위로 유지하기 위한 다양한 솔루션을 제공합니다.
Hielscher 초음파의 정교한 기능은 최고의 공정 제어, 신뢰할 수 있고 재현 가능한 초음파 처리 결과, 사용자 친화성 및 작업 편의성을 보장합니다.
질 – 독일에서 제조
가족 소유 및 가족 운영 기업인 Hielscher는 초음파 프로세서에 대한 최고 품질 표준을 우선시합니다. 모든 초음파기는 독일 베를린 근처의 Teltow에있는 본사에서 설계, 제조 및 철저한 테스트를 거쳤습니다. Hielscher의 초음파 장비의 견고 함과 신뢰성은 생산에서 일꾼이됩니다. 최대 부하 및 까다로운 환경에서 24/7 작동은 Hielscher의 고성능 믹서의 자연스러운 특성입니다.
Hielscher 초음파 고 전단 믹서를 다양한 크기로 구입하고 공정에 맞게 구성 할 수 있습니다. 작은 실험실 비커에서 유체를 처리하는 것부터 산업 수준에서 슬러리의 연속 플로우 스루 혼합에 이르기까지 Hielscher 초음파는 적합한 고 전단 믹서를 제공합니다! 문의하시기 바랍니다 – 이상적인 초음파 믹서 설정을 추천하게 되어 기쁩니다!
아래 표는 초음파기의 대략적인 처리 용량을 나타냅니다.
| 배치 볼륨(Batch Volume) | 유량 | 권장 장치 |
|---|---|---|
| 1 내지 500mL | 10 내지 200mL/분 | 업100H |
| 10 내지 2000mL | 20 내지 400mL/분 | UP200HT, UP400ST |
| 0.1 내지 20L | 0.2 내지 4L/min | UIP2000hdT 님 |
| 10에서 100L | 2 내지 10L/min | UIP4000hdt 님 |
| N.A. 개시 | 10 내지 100L/min | UIP16000 |
| N.A. 개시 | 큰 | 의 클러스터 UIP16000 |
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알아 둘 만한 가치가 있는 사실
초음파 발생기 및 고 전단 믹서로서의 사용
초음파기는 프로브 형 초음파 장치로, 초음파 프로브를 통해 초음파 진동을 처리 매체로 전달하여 정의됩니다. sonotrode라고도 하는 이 프로브는 초음파 주파수(예: 20kHz)에서 진동하는 티타늄 막대입니다. 20kHz에서 진동한다는 것은 프로브의 수평 표면이 초당 20,000회 팽창 및 수축한다는 것을 의미합니다. 프로브 끝의 초음파 주파수 범위에서 이러한 빠른 움직임은 유체에 결합됩니다. 유체에서 초음파는 매체를 통해 이동하여 교대로 고압/저압 사이클을 생성합니다. 저압 사이클 동안 미세한 진공 기포가 발생하고 여러 압력 사이클에 걸쳐 성장하여 더 이상 에너지를 흡수할 수 없는 지점에 도달합니다. 최대 성장 지점에서 캐비테이션 버블이 격렬하게 터집니다. 내파로 인해 매우 높은 온도와 압력, 각각의 온도 및 압력 차이, 최대 180m/sec의 속도 및 난류를 가진 액체 스트림을 가진 에너지 밀도가 높은 필드가 생성됩니다. 이 캐비테이션 에너지는 액체와 슬러리에 강한 영향을 미쳐 탁월한 혼합, 혼합, 밀링, 분산 및 유화 결과를 제공합니다. 초음파 고전단 믹서는 매우 좁은 입자/입자 크기 분포를 가진 나노 크기의 입자와 입자를 쉽게 생성합니다.
초음파 / 음향 캐비테이션과 유체 역학 캐비테이션 처리의 차이점이 무엇인지 여기에서 읽어보십시오!
초음파 고전단 믹서를 위한 일반적인 산업
- 고체/액체 제형의 분산, 용해, 혼합
- 유화
- 재료 과학
- 분석 전 시료 전처리
- 나노 입자 응용 분야
- 입자 기능화
- 위상 전이 반응
문헌 / 참고문헌
- Pohl M.; Schubert H. (2004): Dispersion and deagglomeration of nanoparticles in aqueous solutions. International Congress for Particle Technology PARTEC 2004; Nuremberg, Germany.
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- 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.