초음파 균질 기

초음파 균질화는 액체의 작은 입자를 줄여 균등하게 균일하게 분포되도록하는 기계적 과정입니다. Hielscher는 실험실 및 생산 규모의 적용을 위해 초음파 균질기를 제공합니다.

균질화의 영향

초음파 프로세서가 균질기로 사용될 때, 목적은 액체의 작은 입자를 줄여 균일 성과 안정성을 향상시키는 것입니다. 이들 입자 (분산상)는 고체 또는 액체 일 수있다. 입자의 평균 직경이 감소하면 개별 입자 수가 증가합니다. 이는 평균 입자 거리를 줄이고 입자 표면적을 증가시킵니다. 그래픽 (더 크게 보려면 클릭하십시오.)는 개별 입자 직경과 전체 표면적 간의 상관 관계를 보여줍니다. 표면적과 평균 입자 거리는 액체의 레올 로지에 영향을 줄 수 있습니다.

입자와 액체 사이의 비중이 다르면 혼합물의 균질성이 분산의 안정성에 영향을 줄 수 있습니다. 입자의 크기가 대다수의 입자에 대해 유사하다면, 유사한 입자가 유사한 상승 또는 침강 속도를 가지기 때문에, 침강 또는 상승 중에 응집되는 경향이 감소한다.

고압 균질 기

균질화를위한 가장 일반적인 메커니즘은 고압 균질화입니다. 거기에서, 액체는 고압 (약 2000 barg)에서 균질화 밸브를 통해 가압된다. 밸브를 통과 할 때, 액체는 짧은 (약 50 마이크로 초) 고압 저압 사이클을 겪습니다.
이 메커니즘은 우유에있는 지방질 소맥과 같은 작고 부드러운 입자에 대해서는 잘 작동하지만, 안료, 연마제 또는 금속 산화물과 같은 단단하고 마모성 인 물질의 분산 또는 섬유질 및 실 같은 물질 (예 : 과일 퓌레, 해조류 또는 슬러지. 이는 높은 액체 속도 (최대 120mtr / 초)와 사용 된 밸브의 작은 오리피스로 인한 것입니다. 연마재가 펌프와 밸브 오리피스를 통과 할 때 마모가 발생합니다. 이는 펌프와 밸브의 효율과 수명을 감소시킵니다.

초음파 균질화의 장점

초음파 균질화는 부드럽고 단단한 입자의 감소에 매우 효율적입니다. 균질화는 캐비테이션을 기반으로합니다. 액체가 강렬한 초음파에 노출되면 음파가 고압 및 저압 사이클 (약 20000 사이클 / 초)을 교대로 일으키는 액체를 통해 전파됩니다. 저압 사이클 동안, 액체 증기압이 달성됨에 따라 고강도의 작은 진공 기포가 액체에 생성됩니다.
기포가 일정한 크기에 도달하면 고압주기 중에 격렬하게 붕괴됩니다. 이 파열 동안 매우 높은 압력과 고속 액체 제트가 국부적으로 발생합니다. 그 결과로 발생하는 전류와 난류는 입자 덩어리를 파괴하고 개별 입자 사이에 격렬한 충돌을 일으 킵니다.

초음파 균질 기의 주요 장점 중 하나는 젖은 부분과 움직이는 부분이 적습니다. 이는 마찰 마모 및 세척 시간을 감소시킵니다. 젖은 부분은 두 가지뿐입니다 : sonotrode와 flow cell. 둘 다 단순한 기하학을 가지며 작거나 숨겨진 오리피스도 없습니다.

또 다른 장점은 캐비테이션에 영향을 미치는 작동 매개 변수에 대한 정확한 제어입니다. Hielscher 초음파 프로세서는 약 진동 진폭에서 사용할 수 있습니다. 1 내지 200 미크론. 액체 압력의 범위는 0에서 약입니다. 500psig. 진폭과 압력이 가장 영향력있는 매개 변수이기 때문에 각 매개 변수의 넓은 작동 범위는 매우 완만하고 매우 파괴적인 처리를 허용합니다.

Hielscher 초음파 장치는 진폭 제어됩니다. 이로써 조정 된 진폭은 모든 작동 조건 하에서 유지됩니다. 이것은 초음파 제어가 반복 가능하게합니다. 동일한 작동 매개 변수로 초음파 처리하면 일관되고 재현성있는 결과를 얻을 수 있습니다. 이는 생산 된 물질의 품질 및 실험실에서의 생산 결과를 생산 단계로 확대하는 데 중요합니다.

모든 규모의 균질화

Hielscher는 균질화를위한 초음파 장치를 생산합니다. 모든 샘플 볼륨 ~에서 배치 또는 인라인 처리. 실험실 초음파 장치 1.5 mL에서 약 2 mL까지 사용할 수 있습니다. 2L. 산업용 초음파 장비 0.5에서 약 2000L까지의 공정 개발 및 생산 또는 시간당 0.1L에서 20m³의 유량에 사용됩니다.

아래 표는 처리 할 배치 볼륨 또는 유속에 따른 일반적인 장치 권장 사항을 나타냅니다. 각 장치에 대한 자세한 정보를 보려면 장치 유형을 클릭하십시오.