Ultraschall-Inline-Mëscher mat héije Schéierkräften
Ultraschallgeräter mat héije Schéierkräfte fir Inline-Mëschprozesser bidden am Verglach mat konventionelle Kolloidhomogenisateure verschidde Virdeeler. Duerch den Asaz vu leeschtungsstaarkem Ultraschall fir d’Mësche kënnen d’Ultraschallmëscher mat héije Schéierkräfte vun Hielscher gläichméisseg dispergéiert kolloidal Suspensiounen an Emulsiounen am Nanoberäich produzéieren. Ultraschall-Inline-Homogenisateure kënnen all Volumen an all Viskositéit verschaffen a souguer mat ganz abrasive Partikelen ëmgoen.
Inline-Mësche mat héije Schéierkräften duerch leeschtungsstaarken Ultraschall
D’Inline-Homogeniséierung vu Feststoff-Flëssegkeets- oder Flëssegkeets-Flëssegkeets-Suspensiounen ass eng néideg Uwendung bei der Produktioun vu villfältege Materialien a Wueren. Ultraschall-Inline-Mëscher mat héije Schéierkräfte ginn a ville Branchen agesat, ënner anerem bei der Hierstellung vu Faarwen, Pigmenter an Tënten, Polymeren a Kompositmaterialien, Brennstoffer, Liewensmëttel a Gedrénks, Nahrungsergänzungsmëttel, pharmazeetesche Produkter, Kosmetik a Kierperfleegprodukter. Ultraschall-Inline-Homogenisateure mat héije Schéierkräfte gi fir d’Mëschen, d’Dispergéieren, d’Deagglomeréieren, d’Emulgéieren, d’Benetzen, d’Opléisen an d’Mikrovermoole vu Partikelen agesat. Eng besonnesch Stäerkt vun Ultraschall-Inline-Mëscher mat héije Schéierkräften ass hir Fäegkeet, Nanomaterialien (z. B. Nanodispersiounen, Nanoemulsiounen) zouverlässeg ze verschaffen.
Ultraschall-Inline-Mëscher mat héije Schéierkräfte verschaffe grouss Volumenen, héich Feststoffkonzentratiounen an abrasiv Partikelen.
Wéi funktionéiert d’Ultraschallmësche mat héije Schéierkräften?
D’Ultraschallmëschen an d’Ultraschallhomogeniséierung mat héije Schéierkräfte baséieren um Wierkprinzip vun der akustescher Kavitatioun. Wa Flëssegkeete mat héijen Intensitéite beschallt ginn, verbreeden sech d’Ultraschallwellen duerch de flëssege Medium a féieren zu ofwiesselnden Héichdrockzyklen (Kompressioun) an Déifdrockzyklen (Rarefaktioun). Leeschtungsstaark Ultraschallgeräter schaffe mat enger Frequenz vu ronn 20kHz. Dat bedeit 20.000 Schwéngunge pro Sekonn. Wärend dem Déifdrockzyklus entstinn duerch héichintensiv Ultraschallwelle kleng Vakuumblosen an der Flëssegkeet. Wann d’Kavitatiounsblos eng Gréisst erreecht, bei där si keng weider Energie méi ophuele kann, kollabéiert si hefteg wärend engem Héichdrockzyklus. Dëst Phänomeen vun der Blosenimplosioun ass ënner dem Fachbegrëff “Kavitatioun” bekannt. Wärend der Implosioun gi lokal ganz héich Temperaturen (ongeféier 5.000K) an Drécker (ongeféier 2.000atm) erreecht. D’Implosioun vun der Kavitatiounsblos erzeugt och Flëssegkeetsstrale mat enger Vitess vu bis zu 280m/s. (vgl. Suslick 1998)
Dës héichintensiv an zerstéierend Kräfte liwwere genuch Energie, fir Partikelen a Flëssegkeeten ze vermo len, ze deagglomeréieren an ze dispergéieren, a maachen Ultraschallmëscher mat héije Schéierkräften zur Veraarbechtungstechnologie par excellence. Dofir gi si als Hierstellungs- a Veraarbechtungstechnik agesat, besonnesch a Beräicher, an deenen Nanotechnologie an Nanomaterialien eng entscheedend Roll fir d’Leeschtung an d’Produktqualitéit spillen.
Iwwerleeë Prozess- an Energieeffizienz mat Ultraschallmëscher
D’Ultraschallprozessoren vun Hielscher hunn eng aussergewéinlech Energieeffizienz vu >85%. Dat reduzéiert d’Stroumkäschte beim Betrib a féiert zu enger méi héijer Veraarbechtungsleeschtung. Kusters et al. (1994) faassen an hirer Etüd zesummen, datt d’Ultraschallfragmentéierung genee esou effizient ass wéi konventionellt Vermoolen.
Duerch d’Uleeë vun Drock an d’Optimiséiere vum Ultraschallprozess iwwertrëfft d’Ultraschallmëschtechnologie dacks konventionell Mëschmethode wéi Mëscher mat rotéierende Blieder, Héichdrockhomogenisateuren oder Kugelmillen bei Wäitem.
An enger anerer Etüd hu Pohl et al. (2004) d’Veraarbechtungseffizienz vun der Ultraschalldispersioun vu Siliziumdioxid mat anere Mëschmethode mat héije Schéierkräfte verglach, zum Beispill mat engem IKA Ultra-Turrax (Rotor-Stator-System). Pohl et al. hunn d’Partikelgréisstreduktioun vun Aerosil 90 (2%wt) am Waasser mat engem Ultra-Turrax (Rotor-Stator-System) bei verschiddenen Astellunge mat där vun engem Hielscher Ultraschallmëscher mat héije Schéierkräften UIP1000hd mat Duerchflosszell am kontinuéierleche Betrib verglach. D’Etüd vu Pohl et al. kënnt zur Konklusioun, datt “bei konstanter spezifescher Energie EV den Ultraschall méi effektiv ass wéi de Rotor-Stator-System” an datt “déi applizéiert Ultraschallfrequenz am Beräich vun 20 kHz bis zu 30 kHz kee wesentlechen Afloss op den Dispersiounsprozess huet.”
- héich Effizienz
- fir Mikro- an Nanopartikelen
- kontinuéierlech am Inline-Betrib
- fir all Volumen
- kënne ganz héich Viskositéite verschaffen
- kënne mat abrasive Partikelen ëmgoen
- ouni beweeglech Deeler (keng Rotoren oder Blieder)
- ouni Moolkierper (keng Pärelen)
- CIP (Botzen op der Plaz)
Ultraschall-Partikelgréisstreduktioun vu Kalziumhydroxyapatit (30% Feststoffkonzentratioun, 150Ws/g US)
UIP4000hdT, en industrielle Mëscher mat héije Schéierkräften an enger Leeschtung vu 4000 Watt fir d’Inline-Veraarbechtung, z. B. d’Naassvermo len, d’Dispergéieren, d’Emulgéieren an d’Opléise vu kolloidale Suspensiounen.
Wou kënnt Dir Ären Ultraschall-Inline-Mëscher mat héije Schéierkräfte kafen?
Hielscher Ultrasonics ass Äre vertrauenswürdege Partner, wann et ëm leeschtungsstaark Beschallungsprozesser wéi Ultraschallvermo len, Dispergéieren, Emulgéieren an Opléise geet. D’Ultraschall-Inline-Mëscher mat héije Schéierkräfte vun Hielscher kënne ganz héich Amplitudë liwweren. Amplitudë vu bis zu 200µm kënne problemlos kontinuéierlech am 24/7/365-Betrib gefuer ginn. Fir nach méi héich Amplitudë si personaliséiert Ultraschallsonotroden disponibel. Eng grouss Auswiel un Ultraschall-Inline-Reakteren a weideren Accessoirë mécht déi ideal Konfiguratioun fir Är Ultraschalluwendung méiglech (z. B. Inline-Emulgéieren, Partikelgréisstreduktioun an Homogeniséierung).
Intelligent Software, en digitale Menü iwwer en Touchdisplay, automatesch Datenopzeechnung a Fernsteierung iwwer de Browser si Funktioune vun den Ultraschallhomogenisateure mat héije Schéierkräfte vun Hielscher, déi d’Bedéngung äusserst benotzerfrëndlech an einfach maachen. D’CIP-Technologie (Botzen op der Plaz) mécht den Asaz vum Ultraschallmëscher mat héije Schéierkräfte bequem. Robustheet, Zouverlässegkeet, einfach Installatioun a Bedéngung souwéi wéineg Ënnerhalt si weider Eegeschaften, déi den alldeeglechen Aarbechtsoflaf mat den Ultraschallgeräter vun Hielscher vereinfachen.
Kontaktéiert eis elo, fir méi doriwwer gewuer ze ginn, wéi en Ultraschall-Inline-Mëscher mat héije Schéierkräften Är Veraarbechtung vu Feststoff-Flëssegkeets- a Flëssegkeets-Flëssegkeets-Systemer verbessere kann! Eis gutt ausgebilten Ekipp mat laangjäreger Erfarung hëlleft Iech gär mat weideren Informatiounen iwwer Uwendungen a Präisser.
Déi folgend Tabell gëtt Iech eng Orientéierung iwwer déi ongeféier Veraarbechtungskapazitéit vun eisen Ultraschallgeräter:
| Chargevolumen | Duerchflossrate | Recommandéiert Geräter |
|---|---|---|
| 1 bis 500mL | 10 bis 200mL/min | UP100H |
| 10 bis 2000mL | 20 bis 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 bis 20L | 0,2 bis 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 bis 100L | 2 bis 10L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10 bis 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | méi grouss | Grupp vu UIP16000 |
Kontaktéiert eis! / Stellt eis Är Froen!
Hielscher Ultrasonics stellt leeschtungsstaark Ultraschallhomogenisateure fir Mëschuwendungen, Dispersioun, Emulgéieren an Extraktioun am Labo, am Pilotmoossstaf an am industrielle Moossstaf hier.
Literatur / Referenzen
- Brad W. Zeiger; Kenneth S. Suslick (2011): Sonofragmentation of Molecular Crystals. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 37, 14530–14533.
- Suslick, K. S. (1998): Sonochemistry. in: Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, 4th Ed. J. Wiley & Sons, New York, vol. 26, 1998. 517-541.
- Kusters, K. A.; Pratsinis, S. E.; Thomas, S. G. and Smith, D. M. (1994): Energy-size reduction laws for ultrasonic fragmentation. Powder Technology 80, 1994. 253-263.
- Ahmed Taha, Eman Ahmed, Amr Ismaiel, Muthupandian Ashokkumar, Xiaoyun Xu, Siyi Pan, Hao Hu (2020): Ultrasonic emulsification: An overview on the preparation of different emulsifiers-stabilized emulsions. Trends in Food Science & Technology Vol. 105, 2020. 363-377.
- Pohl, M. and Schubert, H. (2004): Dispersion and deagglomeration of nanoparticles in aqueous solutions. PARTEC 2004.
Leeschtungsstaarken Ultraschall! D’Produktpalette vun Hielscher deckt de ganze Spektrum of, vum kompakten Ultraschallgerät fir de Labo iwwer Dëschgeräter bis zu Ultraschallsystemer fir de vollindustriellen Asaz.