Ultrasonic High-Shear In-Line Mixers
High-Shear Ultraschaller fir Inline Vermëschungsprozesser bidden verschidde Virdeeler am Verglach mat konventionelle kolloid Homogenisatoren. Mat Hëllef vun High-Power Ultraschall fir Mëschung erméiglecht Hielscher Ultraschall High-Shear Mischer fir eenheetlech verdeelt kolloidal Suspensionen an Emulsiounen am Nano-Gamme ze produzéieren. Ultraschall Inline Homogenisatoren kënnen all Volumen a Viskositéit veraarbecht a kënne souguer ganz abrasiv Partikelen handhaben.
High-Shear In-Line Mixing mat Power Ultraschall
Inline Homogeniséierung vu festen-flëssege oder flëssege-flëssege Suspensioune ass eng noutwenneg Applikatioun an der Produktioun vu ville Materialien a Wueren. Ultrasonic High-Shear Inline Mixer ginn a ville Industrien benotzt, dorënner d'Fabrikatioun vu Faarwen, Pigmenter & Tënt, Polymer & Komposit, Brennstoffer, Liewensmëttel & Gedrénks, Nahrungsergänzungen, Medikamenter, Kosmetik & perséinlech Betreiung ënner anerem. Ultrasonic High-Shear Inline Homogeniséierer gi benotzt fir Mëschung, Dispergéierung, Deagglomeréieren, Emulgéieren, Befeuchten, Opléisen a Mikroschleifen vu Partikelen. Eng besonnesch Stäerkt vun Ultraschall High-Shear Inline-Mixer ass d'Fähigkeit vun der zouverléisseger Veraarbechtung vun Nano-Materialien (zB Nano-Dispersioune, Nano-Emulsiounen).
Ultrasonic High-Shear Inline Mixer handhaben héich Volumen, héich Fest Konzentratioune a abrasive Partikelen.
Wéi funktionnéiert Ultrasonic High-Shear Mixing?
Ultrasonic high-shear mixing and homogenization is based on the working principle of acoustic cavitation. When liquids are sonicated at high intensities, the ultrasound waves propagate through the liquid medium and result in alternating high-pressure (compression) and low-pressure (rarefaction) cycles. High power ultrasonicators operate at a frequency of around. 20kHz. This means 20,000 vibrations per second. During the low-pressure cycle, high-intensity ultrasound waves create small vacuum bubbles in the liquid. When the cavitation bubble attains a size at which its cannot absorb any further energy, it collapses violently during a high-pressure cycle. This phenomenon of bubble implosion is known under the technical term “Kavitatioun”. During the implosion very high temperatures (approx. 5,000K) and pressures (approx. 2,000atm) are reached locally. The implosion of the cavitation bubble also generates liquid jets of up to 280m/s velocity. (cf. Suslick 1998)
Dës héich intensiv an disruptive Kräfte liwweren genuch Energie fir Partikelen a Flëssegkeeten ze molen, deagglomeréieren an ze verdeelen an Ultraschall High-Shear Mischer an d'Veraarbechtungstechnologie par excellence ze maachen. Dofir gi se als Fabrikatiouns- a Veraarbechtungstechnik benotzt, besonnesch a Secteuren, wou Nanotechnologie an Nanomaterialien eng entscheedend Roll fir Leeschtung a Produktqualitéit spillen.
Superior Prozess an Energieeffizienz mat Ultraschallmixer
Hielscher Ultraschallprozessoren hunn eng aussergewéinlech Energieeffizienz vun >85%. Dëst reduzéiert d'Elektrizitéitskäschte a féiert zu enger méi héijer Veraarbechtungsleistung. Kusters et al. (1994) huelen an hirer Studie erëm datt Ultraschallfragmentéierung gläich effizient ass wéi konventionell Schleifen.
Duerch d'Uwendung vum Drock an d'Optimisatioun vum Ultraschallprozess ass d'Ultraschall-Mëschungstechnologie dacks konventionell Mëschungsmethoden wéi Rotary Blademixer, Héichdrockhomogeniséierer oder Kugelmillen wäit aus.
In another study, Pohl et al. (2004) compared the processing efficiency of ultrasonic dispersion of silica with other high-shear mixing methods, such as with an IKA Ultra-Turrax (rotor-stator-system). Pohl et al. compared the particle size reduction of Aerosil 90 (2%wt) in water using an Ultra-Turrax (rotor-stator-system) at various settings with that of a Hielscher ultrasonic high-shear mixer UIP1000hd with flow cell in continuous mode. The study of Pohl et al. concludes, that “at constant specific energy EV ultrasound is more effective than the rotor-stator-system” and that “the applied ultrasound frequency in the range from 20 kHz up to 30 kHz has no major effect on the dispersion process.”
- héich Effizienz
- fir Mikron- an Nanopartikelen
- kontinuéierlech inline
- fir all Volumen
- kann ganz héich Viskositéiten veraarbecht
- kann abrasive Partikelen handhaben
- ouni bewegt Deeler (keng Rotoren, Blades)
- ouni Fräsmedien (keng Perlen)
- CIP (clean-in-place)
Ultrasonic Partikelgréisst Reduktioun vu Kalziumhydroxyapatit (30% Fest Konzentratioun, 150Ws / g US)
UIP4000hdT, e 4000Watts mächtegen industriellen Héichschéiermixer fir Inline Veraarbechtung, zB Naassfräsen, Dispergéierung, Emulgéieren an Opléisung vu kolloidalen Suspensionen.
Wou kaaft Dir Ären Ultrasonic High-Shear In-Line Mixer?
Hielscher Ultrasonics ass Äre vertrauenswürdege Partner wann et ëm High-Performance-Sonicatiounsprozesser kënnt, wéi Ultraschallfräsen, Dispergéierung, Emulgéierung an Opléisung. Hielscher's Ultrasonic High-Shear Inline Mixer kënne ganz héich Amplituden liwweren. Amplituden vu bis zu 200µm kënne ganz einfach kontinuéierlech an 24/7/365 Operatioun lafen. Fir nach méi héich Amplituden sinn personaliséiert Ultraschall Sonotroden verfügbar. Eng breet Varietéit vun Ultraschall-Inline-Reaktoren a weider Accessoiren erlaben den ideale Setup fir Är Ultraschallapplikatioun (zB Inline-Emulgéierung, Partikelgréisstreduktioun an Homogeniséierung).
Smart Software, digitale Menü iwwer Touch Display, automatesch Datenopnam, a Browser Fernsteierung sinn Features vun Hielscher Ultraschall High-Shear Homogenisatoren, déi d'Operatioun am meeschte userfrëndlech an einfach maachen. D'Clean-in-Place (CIP) Technologie mécht d'Benotzung vum Ultrasonic High-Shear Mixer bequem. Robustheet, Zouverlässegkeet, einfach Installatioun an Operatioun wéi och geréng Ënnerhalt sinn zousätzlech Funktiounen, déi d'alldeeglech Aarbechtsroutine mat Hielscher Ultraschaller erliichteren.
Kontaktéiert eis elo fir méi ze léieren wéi Ultraschall High-Shear Inline Mixer Är Veraarbechtung vu festen-flëssege a flëssege-flëssege Systemer verbesseren kann! Eis gutt trainéiert a laangfristeg erfuerene Team wäert Iech frou mat méi Informatiounen iwwer Uwendungen a Präisser hëllefen.
D'Tabell hei drënner gëtt Iech eng Indikatioun vun der geschätzter Veraarbechtungskapazitéit vun eisen Ultraschaller:
| Batch Volume | Duerchflossrate | Recommandéiert Apparater |
|---|---|---|
| 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 |
| na | 10 bis 100 l/min | UIP16000 |
| na | méi grouss | Stärekoup vun UIP16000 |
Kontaktéiert eis! / Frot eis!
Hielscher Ultrasonics fabrizéiert High-Performance Ultrasonic Homogenisatoren fir d'Vermëschung vun Uwendungen, Dispersioun, Emulsifikatioun an Extraktioun op Labo, Pilot an Industrieskala.
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.
High performance ultrasonics! Hielscher's product range covers the full spectrum from the compact lab ultrasonicator over bench-top units to full-industrial ultrasonic systems.