Ultraschall Dispersioun an Deagglomeratioun
D'Dispergéierung an Deagglomeratioun vu Feststoffer a Flëssegkeeten ass eng wichteg Uwendung vu Kraaft Ultraschall a Sonde-Typ Sonicatoren. Ultraschall Kavitatioun generéiert aussergewéinlech héich Schéier, déi Partikelagglomeraten an eenzel dispergéiert Partikel brécht. Duerch seng lokal fokusséiert héich Schéierkräften ass d'Sonication ideal fir Mircon- an Nano-Dispersioune fir Experimenter, Fuerschung an Entwécklung ze produzéieren, an natierlech fir industriell Produktioun.
D'Mëschung vu Pulver a Flëssegkeeten ass e gemeinsame Schrëtt an der Formuléierung vu verschiddene Produkter, sou wéi Faarwen, Tënt, Kosmetik, Gedrénks, Hydrogelen oder Poliermedien. Déi eenzel Partikele ginn duerch Attraktiounskräfte vu verschiddene physeschen a chemeschen Natur zesummegehalen, dorënner Van der Waals Kräften a flësseg Uewerflächespannung. Dësen Effekt ass méi staark fir Flëssegkeete mat héijer Viskositéit, wéi Polymer oder Harze. D'Attraktiounskräfte mussen iwwerwonne ginn fir d'Partikelen a flësseg Medien ze deagglomeréieren an ze verdeelen. Liest hei drënner firwat Ultraschallhomogenisatoren déi super Dispergéierungsausrüstung fir d'Dispersioun vun submikron- an Nano-Gréisst Partikelen am Labo an der Industrie sinn.
Ultrasonicator UP400St fir d'Virbereedung vun Nanopartikel Dispersiounen a Chargen.
Ultrasonic Dispergéierung vu Feststoffer a Flëssegkeeten
Den Aarbechtsprinzip vun Ultraschallhomogenisatoren baséiert op dem Phänomen vun der akustescher Kavitatioun. Akustesch Kavitatioun ass bekannt fir intensiv kierperlech Kräfte ze kreéieren, dorënner ganz staark Schéierkräften. D'Applikatioun vu mechanesche Stress brécht d'Partikelagglomeraten auserneen. Och Flëssegkeet gëtt tëscht de Partikel gedréckt.
Wärend fir d'Verbreedung vu Pulver a Flëssegkeete sinn verschidden Technologien wéi Héichdrockhomogenisatoren, Agitator Perlemillen, Imping Jet Mills a Rotor-Stator-Mixer kommerziell verfügbar. Wéi och ëmmer, Ultraschall-Disperger hunn bedeitend Virdeeler. Liest hei ënnen wéi d'Ultraschall-Dispersioun funktionnéiert a wat d'Virdeeler vun der Ultraschall-Dispersioun sinn.
Den Aarbechtsprinzip vun der Ultraschall Kavitatioun a Dispersioun
Wärend der Sonikatioun kreéieren héichfrequenz Tounwellen alternéierend Gebidder vu Kompressioun a Rarfaktioun am flëssege Medium. Wéi d'Schallwellen duerch d'Mëttel passéieren, kreéiere se Blasen, déi sech séier ausdehnen an dann gewalteg zesummeklappen. Dëse Prozess gëtt akustesch Kavitatioun genannt. Den Zesummebroch vun de Blasen generéiert Héichdrockschockwellen, Mikrojets a Schéierkräften, déi méi grouss Partikelen ofbriechen an a méi kleng Partikel agglomeréieren. An Ultraschall-Dispersiounsprozesser funktionnéieren d'Partikele selwer an der Dispersioun als Millingmedium. Beschleunegt duerch d'Schéierkraaft vun der Ultraschallkavitatioun, kollidéieren d'Partikel mateneen a zerbriechen a kleng Fragmenter. Zënter datt keng Perlen oder Pärelen zu der ultraschallbehandelt Dispersioun bäigefüügt ginn, ginn d'Zäitopwänneg an d'Aarbechtsintensiv Trennung a Botzen vu Fräsmedien souwéi Kontaminatioun komplett vermeit.
Dëst mécht d'Sonication sou effektiv fir Partikelen ze verdeelen an ze deagglomeréieren, och déi, déi schwéier mat anere Methoden ofbriechen. Dëst féiert zu enger méi eenheetlecher Verdeelung vu Partikelen, wat zu enger verbesserter Produktqualitéit a Performance féiert.
Zousätzlech kann d'Sonicatioun ganz einfach Nanomaterialien wéi Nanosphären, Nanokristalle, Nanoblieder, Nanofaser, Nanowires, Kär-Schuelpartikelen an aner komplex Strukturen handhaben, disperséieren an synthetiséieren.
Ausserdeem kann d'Sonicatioun an engem relativ kuerzen Zäitframe gemaach ginn, wat e grousse Virdeel iwwer aner Dispersiounstechniken ass.
Virdeeler vun Ultrasonic Dispersers iwwer Alternativ Mixing Technologien
Ultrasonic Disperger bidden verschidde Virdeeler iwwer alternativ Mëschungstechnologien wéi Héichdrockhomogenisatoren, Perlenmillen oder Rotor-Stator Vermëschung. E puer vun de prominentsten Virdeeler enthalen:
- Verbesserte Partikelgréisst Reduktioun: Ultraschall-Disperger kënnen effektiv d'Partikelgréissten op den Nanometer-Beräich reduzéieren, wat net méiglech ass mat villen anere Mëschungstechnologien. Dëst mécht se ideal fir Uwendungen wou eng fein Partikelgréisst kritesch ass.
- Méi séier Mëschung: Ultrasonic Disperger kënne Materialien méi séier wéi vill aner Technologien vermëschen a verdeelen, wat Zäit spuert an d'Produktivitéit erhéicht.
- Keng Kontaminatioun: Ultrasonic Disperger erfuerderen net d'Benotzung vu Milling Medien wéi Perlen oder Pärelen, déi d'Dispersioun duerch Abrasioun kontaminéieren.
- Besser Produktqualitéit: Ultrasonic Disperger kënne méi eenheetlech Mëschungen a Suspensioune produzéieren, wat zu enger besserer Produktqualitéit a Konsistenz resultéiert. Besonnesch am Flow-through-Modus passéiert d'Dispersiounsschlümmung d'Ultraschallkavitatiounszone op eng héich kontrolléiert Manéier fir eng ganz eenheetlech Behandlung ze garantéieren.
- Niddereg Energieverbrauch: Ultrasonic Disperger erfuerderen typesch manner Energie wéi aner Technologien, wat d'Betribskäschte reduzéiert.
- Villsäitegkeet: Ultrasonic Disperger kënne fir eng breet Palette vun Uwendungen benotzt ginn, dorënner Homogeniséierung, Emulsifikatioun, Dispersioun an Deagglomeratioun. Si kënnen och eng Vielfalt vu Materialien handhaben, dorënner abrasiv Materialien, Faseren, ätzend Flëssegkeeten, a souguer Gase.
Wéinst dëse Prozessvirdeeler wéi och Zouverlässegkeet an einfacher Operatioun, Ultraschalldisperger konkurréiere alternativ Mëschungstechnologien aus, sou datt se eng populär Wiel fir vill industriell Uwendungen maachen.
UIP1000hdT (1000 Watt) Ultraschall Nanofiller a Lacker dispergéieren
Ultrasonic Dispersioun vu Fumed Silica am Waasser: Virun Ultrasonication ass déi agglomeréiert Silika Partikelgréisst méi wéi 200 Mikron (D50). No der Ultraschall-Dispersioun vun der fuméiertem Silica goufen déi meescht Partikelen op manner wéi 200 Nanometer reduzéiert.
Ultrasonic Dispersioun an Deagglomeratioun an all Skala
Hielscher bitt Ultraschallgeräter fir d'Dispergéierung an d'Deagglomeratioun vun all Volumen fir Batch oder Inline Veraarbechtung. Ultraschall Laboratoire Geräter gi fir Volumen vun 1,5mL bis ca. 2L vun. Industriell Ultraschall-Geräter ginn an der Prozessentwécklung a Produktioun fir Chargen vun 0.5 bis ongeféier 2000L oder Flowraten vun 0.1L bis 20m³ pro Stonn benotzt.
Hielscher Ultrasonics industriell Ultrasonic Prozessoren kënne ganz héich Amplituden liwweren, doduerch zouverlässeg d'Partikel op Nano-Skala ze verdeelen an ze frezen. Amplituden vu bis zu 200µm kënne ganz einfach kontinuéierlech a 24/7 Operatioun lafen. Fir nach méi héich Amplituden sinn personaliséiert Ultraschall Sonotroden verfügbar.
Industriell Kraaft Ultraschall System MultiSonoReactor fir industriell Inline Dispersioun: High-Performance Ultrasonicatoren sinn zouverlässeg an héich effizient Inline-Mëschungssystemer fir d'Produktioun vun Nanodispersiounen.
| Batch Volume | Duerchflossrate | Recommandéiert Apparater |
|---|---|---|
| 0,5 bis 1,5 ml | na | VialTweeter | 1 bis 500 ml | 10 bis 200 ml/min | UP100H |
| 10 bis 2000 ml | 20 bis 400 ml/min | UP200Ht, UP 400 St |
| 0.1 bis 20L | 02 bis 4 l/min | UIP2000hdT |
| 10 bis 100 l | 2 bis 10 l/min | UIP4000hdT |
| 15 bis 150 l | 3 bis 15 l/min | UIP6000hdT |
| na | 10 bis 100 l/min | UIP16000 |
| na | méi grouss | Stärekoup vun UIP16000 |
Kontaktéiert eis! / Frot eis!
UIP1000hdT (1000 Watt) Ultraschall Nanofiller a Lacker dispergéieren
Virdeeler vun Ultrasonic Dispersioun: Einfach ze Skala Up
Anescht wéi aner Dispergéierungstechnologien, kann d'Ultraschall liicht vu Labo op d'Produktiounsgréisst opgebaut ginn. Laboratoire Tester erlaben Iech déi erfuerderlech Ausrüstungsgréisst genau ze wielen. Wann se an der Finale Skala benotzt ginn, sinn d'Prozessresultater identesch mat de Labo Resultater.
Ultraschaller: Robust an einfach ze botzen
Ultraschallkraaft gëtt an d'Flëssegkeet iwwer eng Sonotrode iwwerdroen. Dëst ass en typesch rotativen symmetresche Deel, deen aus massivem Fligerqualitéit Titan machinéiert ass. Dëst ass och deen eenzegen bewegende / vibréierende befeuchtten Deel. Et ass deen eenzegen Deel, deen ënner Verschleiung ënnerläit an et kann einfach bannent Minutten ersat ginn. Oszillatioun-Decoupling Flanges erlaben d'Sonotrode an oppen oder zouenen Drockbehälter oder Flowzellen an all Orientéierung ze montéieren. Keng Lager sinn néideg. All aner befeuchtt Deeler sinn allgemeng aus Edelstahl gemaach. Flowzellreaktoren hunn einfach Geometrien a kënnen einfach ofgebaut a gebotzt ginn, zB duerch Spülen a Wëschen. Et gi keng kleng Oueren oder verstoppt Ecker.
Ultrasonic Cleaner op der Plaz
Ultraschall ass bekannt fir seng Botzen Uwendungen, sou eng Uewerfläch, Deel Botzen. D'Ultraschallintensitéit déi benotzt gëtt fir Uwendungen ze verdeelen ass vill méi héich wéi fir typesch Ultraschallreinigung. Wann et ëm d'Botzen vun den befeuchtten Deeler vum Ultraschallapparat kënnt, kann d'Ultraschallkraaft benotzt ginn fir d'Botzung beim Spülen a Spülen ze hëllefen, well d'Ultraschall / akustesch Kavitatioun Partikelen a flëssege Reschter aus der Sonotrode an aus de Flowzellmaueren entfernt.
Literatur / Referenzen
- Brad W. Zeiger; Kenneth S. Suslick (2011): Sonofragmentation of Molecular Crystals. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 37, 14530–14533.
- Poinern G.E., Brundavanam R., Thi-Le X., Djordjevic S., Prokic M., Fawcett D. (2011): Thermal and ultrasonic influence in the formation of nanometer scale hydroxyapatite bio-ceramic. Int J Nanomedicine. 2011; 6: 2083–2095.
- László Vanyorek, Dávid Kiss, Ádám Prekob, Béla Fiser, Attila Potyka, Géza Németh, László Kuzsela, Dirk Drees, Attila Trohák, Béla Viskolcz (2019): Application of nitrogen doped bamboo-like carbon nanotube for development of electrically conductive lubricants. Journal of Materials Research and Technology, Volume 8, Issue 3, 2019. 3244-3250.
- Adam K. Budniak, Niall A. Killilea, Szymon J. Zelewski, Mykhailo Sytnyk, Yaron Kauffmann, Yaron Amouyal, Robert Kudrawiec, Wolfgang Heiss, Efrat Lifshitz (2020): Exfoliated CrPS4 with Promising Photoconductivity. Small Vol.16, Issue1. January 9, 2020.
Ultraschall Homogenisator UIP6000hdT fir industriell Inline Veraarbechtung vu groussen Duerchgäng.
Hielscher Ultrasonics fabrizéiert High-Performance Ultrasonic Homogenisatoren aus Labo zu industriell Gréisst.