ultrasone Homogenisatoren

Ultrasone homogenisatoren zijn krachtige hulpmiddelen voor het mengen en homogeniseren van vast-vloeistof en vloeistof-vloeistof suspensies. Ultrasone homogenisatie is een mechanisch proces om deeltjes in een vloeistof te reduceren zodat ze gelijkmatig klein en gelijkmatig verdeeld worden. Hielscher biedt krachtige ultrasone homogenisatoren voor toepassing in laboratoria en productieschaal.

Invloed van ultrasone homogenisatoren

Wanneer ultrasone homogeizers worden gebruikt voor toepassingen zoals mengen, dispergeren en emulgeren, is het doel om kleine deeltjes of druppels in een vloeistof of slurry te reduceren om de uniformiteit en stabiliteit van het mengsel te verbeteren. Deze deeltjes (dispergeerfase) kunnen zowel vaste deeltjes als vloeistoffen zijn. Een vermindering van de gemiddelde diameter van de deeltjes verhoogt het aantal individuele deeltjes. Dit leidt tot een vermindering van de gemiddelde deeltjesafstand en vergroot het oppervlak van de deeltjes. De grafiek (klik voor een grotere weergave) toont de correlatie tussen de individuele deeltjesdiameter en het totale oppervlak. Oppervlakte en gemiddelde deeltjesafstand kunnen de reologie van een vloeistof beïnvloeden.

Als er een verschil in soortelijk gewicht tussen de deeltjes en de vloeistof is, kan de homogeniteit van het mengsel de stabiliteit van de dispersie beïnvloeden. Als de deeltjesgrootte vergelijkbaar is voor het merendeel van de deeltjes, vermindert de neiging tot agglomereren tijdens bezinken of stijgen, omdat de vergelijkbare deeltjes een vergelijkbare snelheid van stijgen of bezinken hebben.

Hoge druk Homogenisatoren

Het meest voorkomende mechanisme voor homogenisatie is hoge druk homogenisatie. Daar wordt de vloeistof onder hoge druk (ca. 2000 barg) door een homogeniserende klep geperst. Bij het passeren van de klep ondergaat de vloeistof een korte (ca. 50 microseconde) hogedruk lagedrukcyclus.
Hoewel dit mechanisme goed werkt voor kleine, zachte deeltjes, zoals vetbolletjes in melk, heeft het zijn beperkingen bij gebruik voor dispersies van harde en schurende materialen, zoals pigmenten, polijstmedia of metaaloxiden, of vezelige en vezelige materialen, zoals fruitpurees, algen of slib. Dit komt door de hoge vloeistofsnelheden (tot 120mtr / sec) en door de kleine openingen van de gebruikte kleppen. Als het schurende materiaal de pompen en de klepopening passeert, veroorzaakt dit slijtage. Dit vermindert de efficiëntie en levensduur van de pomp en van de klep.

Voordelen van ultrasone homogenisatoren

Ultrasone homogenisatoren zijn zeer efficiënt voor de reductie van zachte en harde deeltjes. De homogenisatie is gebaseerd op cavitatie. Wanneer vloeistoffen aan intensieve ultrasone trillingen worden blootgesteld, verspreiden geluidsgolven zich door de vloeistof, waardoor afwisselend hoge- en lagedrukcycli (ca. 20000 cycli/sec.) ontstaan. Tijdens de lagedrukcyclus ontstaan in de vloeistof kleine vacuümbelletjes met een hoge intensiteit in de vloeistof, omdat de druk van de vloeibare dampdruk wordt bereikt.
Wanneer de bellen een bepaalde grootte bereiken, vallen ze hevig samen tijdens een hoge drukcyclus. Tijdens deze implosie worden zeer hoge drukken en vloeistofstralen met hoge snelheid lokaal opgewekt. De resulterende stromingen en turbulenties verstoren deeltjesagglomeraten en leiden tot hevige botsingen tussen afzonderlijke deeltjes.

Een groot voordeel van ultrasone homogenisatoren is het lage aantal bevochtigde en bewegende delen. Dit vermindert wrijvingsslijtage en reinigingstijd. Er zijn slechts twee natte delen: de sonotrode en de doorstroomcel. Beide hebben een eenvoudige geometrie en geen kleine of verborgen openingen.

Een ander voordeel is de exacte controle over de operationele parameters die de cavitatie beïnvloeden. Hielscher ultrasone homogenisatoren kunnen worden gebruikt bij oscillatieamplituden van ca. 1 tot 200 micron. De vloeistofdruk kan variëren van 0 tot ca. 500psig. Aangezien amplitude en druk de meest invloedrijke parameters zijn, maakt het brede werkingsbereik van elke parameter een zeer zachte tot zeer destructieve verwerking mogelijk.

Hielscher ultrasone homogenisatoren zijn amplitudereguleerd. Hierdoor blijft de aangepaste amplitude onder alle operationele omstandigheden gehandhaafd. Dit maakt ultrasone trillingen beheersbaar en herhaalbaar. Gelijkmatige geluidsgolven onder identieke operationele parameters zullen consistente en reproduceerbare resultaten opleveren. Dit is belangrijk voor de kwaliteit van het geproduceerde materiaal en voor de opschaling van de procesresultaten van het labo naar het productieniveau.

Ultrasone Tissue Homogenisatoren

Naast de voorbereiding van dispersies en emulsies, zijn ultrasone homogenisatoren stevig verankerd in de biotechnologie, cellulaire en moleculaire biologie, en de levenswetenschappen voor cellyse en fractionering, weefselverstoring, de extractie van intracellulaire verbindingen en het knippen van DNA, RNA, en chromatine. Ultrasone homogenisatoren zijn beschikbaar voor monstervoorbereiding van kleine volumes (0,1 ml) tot zeer grote volumes voor industriële processen (bv. extractie van bioactieve verbindingen voor de productie van supplementen).
Om weefsel met een ultrasoon homogenisator te verstoren, wordt een isotone bufferoplossing gebruikt om osmotische schade te stoppen. Hielscher ultrasone homogenisatoren worden geleverd met een temperatuursensor en temperatuurregeling, waardoor de monsters in een goed gecontroleerd temperatuurbereik blijven.

Ultrasone homogenisatoren voor elke schaalgrootte

Hielscher produceert ultrasone homogenisatoren voor de homogenisering van elk monstervolume voor batch of inline verwerken. Laboratorium ultrasone homogenisatoren kan worden gebruikt voor volumes van 1,5 ml tot ongeveer. 2L. Ultrasone industriële homogenisatoren voor de industrie worden gebruikt voor de procesontwikkeling en productie van batches van 0,5 tot ongeveer 2000L of stroomsnelheden van 0,1L tot 20m³ per uur.

De onderstaande tabel geeft algemene aanbevelingen voor het apparaat, afhankelijk van het te verwerken batchvolume of debiet. Klik op het apparaattype voor meer informatie over elk ultrasoon homogenisator.

Ultrasone homogenisatoren voor toepassingen met hoge prestaties

Hielscher ultrasone homogenisatoren zijn het werkpaard voor het mengen en homogeniseren. Ultrasone labhomogenisatoren zijn compact en een betrouwbaar hulpmiddel voor het efficiënt en snel dispergeren en emulgeren van kleine en middelgrote monsters. Hielscher's industriële ultrasone homogenisatoren zijn doeltreffend en presteren beter dan traditionele homogenisatietechnieken zoals hogedrukhomogenisatoren of korrelsmolens. Hielscher industriële homogenisatoren kunnen zeer hoge amplitudes leveren en zijn daardoor bijzonder krachtig als het gaat om meng-, dispergeer- en freesprocessen. Amplituden tot 200µm kunnen eenvoudig continu worden gebruikt in 24/7 werking. Voor nog hogere amplitudes zijn op maat gemaakte ultrasone sonotrodes beschikbaar. De robuustheid van de ultrasone apparatuur van Hielscher maakt 24 uur per dag, 7 dagen per week, 24 uur per dag, 7 dagen per week en in veeleisende omgevingen mogelijk.
Onze klanten zijn tevreden over de uitstekende robuustheid en betrouwbaarheid van Hielscher Ultrasonics.’ homogenisatoren. De installatie in zware toepassingen, veeleisende omgevingen en 24 uur per dag, 7 dagen per week en 7 dagen per week zorgt voor een efficiënte en economische verwerking. Ultrasone procesintensivering verkort de verwerkingstijd en levert betere resultaten op, d.w.z. hogere kwaliteit, hogere opbrengsten en innovatieve producten.