Hielscher Echografietechniek

Ultrasone desintegratie: Bevochtigen, oplossen, verspreiden

Ultrasone integratoren worden op grote schaal gebruikt om deeltjes en poeders te bevochtigen, te dispergeren of op te lossen in vloeistoffen. Hoogwaardige ultrasone integratoren creëren intense schuifkrachten, die aggregaten, agglomeraten en primaire deeltjes breken en versplinteren tot microscopische of nanogrootte. De uniforme deeltjesverwerking in het akoestische cavitatieveld resulteert in een smalle deeltjesverdeling en een uniform deeltjesoppervlak.

Ultrasone desintegratoren en hun toepassingen

Ultrasone desintegratoren leveren intense schuifkrachten, waardoor de vereiste impact op vaste stoffen zoals deeltjes, kristallen en vezels ontstaat om ze te verstoren en af te breken tot een doelgerichte grootte, bv. micron- of nanogrootte. In vergelijking met alternatieve desintegratiemethodes zoals hoge-shear blade mixers, hogedrukhomogenisatoren, parelmolens, microfluïdisatoren enz. bieden ultrasone desintegratoren een aantal grote voordelen.

Voordelen van ultrasone desintegratoren

  • Hoge intensiteit cavitatie en afschuiving
  • Uniforme deeltjesverwerking
  • hoge vaste stof concentraties
  • Geen sproeiers / geen verstopping
  • Geen freesmiddel (d.w.z. kralen) nodig
  • lineaire schaalbaarheid
  • Gemakkelijk & veilige operatie
  • Gemakkelijk schoon te maken
  • Tijd - & energiezuinige

Het werkingsprincipe van ultrasone sonde-type desintegratoren is gebaseerd op het genereren van akoestische cavitatie. Via de ultrasone sonde worden ultrasone golven met hoge intensiteit in het procesmedium (d.w.z. vloeistof of drijfmest) overgebracht. De ultrasone golven reizen door de vloeistof, daar waar ze afwisselend hoge druk en lage druk cycli creëren. Tijdens de lagedrukcycli ontstaan minieme vacuümbellen, zogenaamde cavitatiebellen. Deze cavitatiebellen groeien gedurende meerdere drukcycli tot ze een grootte bereiken, waarbij ze geen energie meer kunnen opnemen. Op dit punt imploderen de cavitatiebellen heftig en creëren lokaal extreme omstandigheden zoals zeer hoge temperaturen, drukken, extreme temperatuur- en drukverschillen (door hoge verwarmings-/koelsnelheden en drukschommelingen), microturbulenties en vloeistofstromen met snelheden tot 180m/s. Deze omstandigheden vertonen aanzienlijke mechanische effecten op de deeltjes in het medium, aangezien de vloeistofstromen met hoge snelheid de deeltjes in het medium versnellen zodat de deeltjes botsen. Door de botsing tussen de deeltjes erodeert en versplintert vaste stof (bv. deeltjes, vezels, cellen) en wordt gefragmenteerd in deeltjes van micron- en nanogrootte.
De hoge turbulenties die ontstaan door ultrasone trillingen verhogen de massaoverdracht tussen de fasen en bevorderen zo het oplossen van poeders of heterogene chemische reacties. Dit maakt ultrasone desintegratoren het geprefereerde instrument om processen zoals malen, dispergeren, emulgeren en oplossen te intensiveren.

Ultrasonic disintegrators installed as cluster of 7x UIP1000hdT (7x 1kW)

7x ultrasone desintegratoren UIP1000hdT (7x 1kW ultrasoon vermogen) geïnstalleerd als cluster

Informatieaanvraag




Let op onze Privacybeleid.


Lees meer over de ultrasone intensivering van chemische reacties (sonochemie)!

Toepassingen van ultrasone desintegratoren

  • frezen & slijpen
  • deagglomeratie & spreiding
  • emulgering
  • Oplossen van poeders
  • Verbetering van de massaoverdracht
  • Sonochemical Reacties

Ultrasone desintegratoren voor de verkleining van de deeltjesgrootte

Ultrasone desintegratoren worden gebruikt voor de reductie van de deeltjesgrootte en de verdeling van de deeltjes, of dit nu echte vermaling van de primaire deeltjes (de zogenaamde maling) of het breken van de agglomeraten (deagglomeratie/dispersie) is.

Ultrasoon frezen van Mg2Si.

Deeltjesgrootteverdeling en SEM-beelden van Mg2Si voor en na ultrasoonfrezen (UM). (a) Deeltjesgrootteverdeling; (b) SEM-beeld voor ultrasoon frezen; (c) SEM-beeld na ultrasoon frezen in 50% PVP-50% EtOH gedurende 2 uur.
bron: Marquez-Garcia et al. 2015.

Ultrasone desintegratoren voor frezen & slijpen

Ultrasonisch gegenereerde cavitatie creëert intense schuifkrachten en daarmee samenhangende interparticulaire botsingen. De vaste stoffen in de slurry fungeren als maalmiddel (vergelijkbaar met kralen of parels in een kraal / parelmolen): Ze worden versneld door de cavitatie-vloeistofstromen, die gemakkelijk snelheden tot 180m/s bereiken. Wanneer de deeltjes elkaar met zo'n enorme snelheid raken, breken ze en versplinteren ze in fragmenten van micron- en nanogrootte. Ultrasone desintegratoren kunnen zelfs primaire deeltjes breken. Ultrasone flowcelreactoren zorgen voor een uniforme behandeling van alle deeltjes, zodat ultrasoon frezen resulteert in een smalle deeltjesgrootteverdeling.
Klik hier voor meer informatie over ultrasoon frezen!

Ultrasone desintegratoren voor Deagglomeratie & spreiding

Ultrasone procesparameters kunnen zeer nauwkeurig worden gecontroleerd, zodat ultrasone disintegratoren primaire deeltjes kunnen frezen wanneer hoge amplitudes en verhoogde druk worden toegepast. Aan de andere kant kunnen ultrasone desintegratiesystemen ook bij lagere amplitudes en mildere omstandigheden worden gebruikt, zodat de deeltjesstructuur en het oppervlak intact blijven, maar de agglomeraten uit elkaar worden gehaald en de afzonderlijke deeltjes gelijkmatig in de drijfmest worden verdeeld.
Klik hier voor meer informatie over ultrasone deagglomeratie en dispersie!

Ultrasone desintegratoren voor Emulsificatie

Wanneer twee onmengbare vloeistoffen (bijv. water en olie) worden gesoniseerd, verstoort de ultrasone cavitatie de druppels. – die zeer kleine druppeltjes van de twee onmengbare fasen produceren, die vervolgens met elkaar worden gemengd. Aangezien ultrasone desintegratoren gemakkelijk nanodruppeltjes produceren, vertonen gestabiliseerde ultrasone emulsies een langdurige stabiliteit en een duidelijk transparant uiterlijk.
Klik hier om meer te lezen over ultrasone nano-emulsificatie!

Ultrasone desintegratoren voor het oplossen van problemen

Ultrasone desintegratoren worden gebruikt om poeder en tabletten op te lossen in een snelle, gemakkelijke en veilige procedure. Ultrasonisch gegenereerde cavitatie erodeert het oppervlak van vaste stoffen en transporteert de geërodeerde fragmenten naar de vloeistof, waardoor een homogene oplossing ontstaat.
In the pharmaceutical industry, dissolving tablets is a daily task, e.g. for analytical purposes. When tablets are exposed to an aqueous environment, the tablet dissolves slowly in a very time-consuming process. Even with the usage of a common stirrer or blade agitator, the full dissolution of tablets remains time-consuming. Ultrasonic cavitation and its extraordinarily intense shear forces detach the particles from the tablet and transport them into the diluent, thereby keeping the mass transfer between tablet surface and fresh, unsaturated diluent continuously in progress. This makes ultrasonic dissolving a extremely rapid and efficient process, which helps to accelerate drug dissolution.
Klik hier om meer te lezen over ultrasoon oplossen!

Ultrasoon oplossen van Jelly Babies in Water met Ultrasone Disintegrator UP200St

Hoe werkt een mechanische desintegratiemachine?

Ultrasone lab-desintegratoren gebruiken hetzelfde mechanische principe als industriële desintegratoren. Disintegrator-mengsystemen desintegreren agglomeraten en aggregaten, lossen vaste stof op of dispergeren vaste deeltjes in vloeibare mengsels. Bij ultrasone desintegratie wordt een ultrasone sonde met hoge intensiteit in een batch-tank of in een in-line flowcelreactor ingebouwd. De sonde (sonotrode) van de ultrasone disintegrator trilt met een zeer hoge frequentie in de vloeistof en zorgt voor intense ultrasone cavitatie in de vloeistof. Elke cavitatiebubbel instorting resulteert in krachtige schuifkrachten, die agglomeraten, aggregaten en zelfs primaire deeltjes breken. Ook produceert ultrasone cavitatie een snelle cavitatiestroom met een snelheid tot 1000 km/u. De cavitatie-vloeistofstralen dringen de deeltjesagglomeraten binnen, breken de celwanden, verbeteren de materiaaloverdracht binnen de slurry en verspreiden de vaste stoffen door het vloeibare volume. In het ultrasone cavitatieveld wisselen de drukken snel en herhaaldelijk af tussen vacuüm en tot 1000 bar. Een roterende mixer met 4 mixerbladen zou moeten werken bij een duizelingwekkende 300.000 RPM om dezelfde frequentie van afwisselende drukcycli te bereiken. Conventionele roterende mixers en rotor-stator mixers creëren geen significante hoeveelheid cavitatie vanwege hun beperking van de snelheid.

Geïnteresseerd in de Bottom-up Synthese van Nanodeeltjes? – Klik hier om meer te lezen!

Ultrasonic disintegration is highly effective to mill, disperse or dissolve particles

Ultrasone desintegrator UIP2000hdT voor deeltjesdispersies in de roestvrijstalen reactor

Lab Ultrasonic Disintegrators

De gloednieuwe 200 watt ultrasone lab apparaten UP200St en UP200Ht zijn krachtige homogenisatoren voor homogeniseren, emulgeren, verspreiden, deagglomeratie, frezen & malen, extractie, lysis, desintegratie, ontgassen, spuiten en sonochemische toepassingen.Sonde-type ultrasone apparaten zijn een zeer nuttig hulpmiddel in elk laboratorium. Een ultrasone sonde (ook bekend als sonotrode) is een eenvoudige geometrie en gemakkelijk te reinigen titanium staaf die ultrasone trillingen koppelt aan een vloeistof. Hielscher maakt ultrasone sondes en tips in een breed scala van maten. Voor de meest voorkomende desintegratie van vaste stoffen in het laboratorium zijn ultrasone sondes met een diameter van 3, 7, 14 of 22 mm zeer nuttig. Andere sondes en ultrasone sondes op maat zijn beschikbaar. Typische ultrasone apparaten voor de desintegratie in het laboratorium variëren van 100 tot 400 watt ultrasoon vermogen.

Industrial Ultrasonic Disintegrators

UIP4000hdT-stroomcel voor inline sonicatie op industriële schaalHielscher industrial disintegrators are high-power ultrasonic processors designed for heavy-duty continuous disintegration of large slurry streams. These industrial systems can easily handle high solid concentrations. Industrial ultrasonic probes are equipped with a flange that can be mounted to steel tanks, glass reactors or plastic containers in any orientation. Pressurizing the sonication vessel or flow cell intensifies the acoustic cavitation and thereby the sonication process. Typical ultrasonic industrial disintegration equipment ranges from 1000 to 16,000 watts of ultrasonic power per sonotrode.

Industries, where ultrasonic disintegration is widely found:

  • Dispergeren, oplossen, mengen van vaste/vloeibare formules
  • Materiaalkunde
  • Monstervoorbereiding voor analyse
  • Nanodeeltjes toepassingen
  • Particle functionalisering
  • Faseovergangsreacties
  • Kristallisatie / Neerslag
  • Voedselverwerking
  • Papierindustrie
  • Biomassa vertering

Hoe koop je de juiste ultrasone disintegrator?

Hielscher Ultrasonics is sinds jaar en dag een ervaren fabrikant van hoogwaardige ultrasone disintegratoren, die worden gebruikt om deeltjes te dispergeren en te breken of om poeders op te lossen in vloeistoffen. Als marktleider ontwerpt, produceert en distribueert Hielscher ultrasone disintegratoren en homogenisatoren van laboratorium- en bankvulling tot op volledig industriële schaal.

Wij helpen u de volgende vragen te beantwoorden om de meest geschikte ultrasone disintegrator voor uw toepassing en behoeften te vinden:

  • Wat is uw doelgroep?
  • Wat is het typische volume dat verwerkt moet worden?
  • Wat zijn de kritische factoren van het proces?
  • Wat zijn de kwaliteitsnormen, die moeten worden bereikt?

Onze goed opgeleide en ervaren medewerkers zullen u helpen met eventuele vragen en de opzet van uw proces. Hielscher Ultrasonics biedt een diepgaand advies over ultrasone processen om onze klanten te helpen het optimale ultrasone apparaat te vinden. Maar de service van Hielscher houdt hier niet op, we trainen klanten in hun faciliteiten of in ons ultrasoon proceslaboratorium en technisch centrum om hen te helpen bij de procesontwikkeling, -optimalisatie en -schaalvergroting.
Hielscher Ultrasonics’ industriële ultrasone processoren leveren gemakkelijk zeer hoge amplitudes, die nodig zijn om harde deeltjes en agglomeraten te breken of om slurries met een hoge vaste concentratie te verwerken. Hielscher industriële desintegratoren kunnen met amplitudes tot 200µm continu in 24 uur per dag en 7 dagen per week worden gebruikt. Voor nog hogere amplitudes zijn op maat gemaakte ultrasone sonotrodes beschikbaar. Verdere accessoires zoals boosterhoorns, flowcellen, sonicatiereactoren en complete recirculatie-opstellingen zijn direct beschikbaar en maken het mogelijk om uw ultrasoon systeem te configureren volgens uw procesvereisten.

Geavanceerde ultrasone desintegratoren

Nauwkeurige controle over de ultrasone procesparameters door Hielscher Ultrasonics' intelligente softwareHielscher Ultrasonics focusses on high-performance disintegrators with highest user friendliness and state-of-the-art technical advances. This means that the standards of Hielscher lab disintegrators adapt more and more to the intelligence of industrial machinery. The user can control Hielscher’s digital ultrasonicators via browser remote control. The automatic data recording software writes all important ultrasonic parameters such as net power, total power, amplitude, temperature, pressure, time and date as CSV file on a built-in SD-card. Furthermore, the ultrasonic disintegrator can be programmed to automatic shut-off after a determined time or a specific energy input or program pulsating sonication modes. Pluggable temperature and pressure sensors allow for tracking the sample conditions carefully. Since temperature-control of heat-sensitive materials is a crucial factor for the quality of the process results, Hielscher offers various solutions to keep the process temperature in the targeted temperature range.
De geavanceerde functies van de Hielscher ultrasonicatoren zorgen voor de hoogste procesbeheersing, betrouwbare en reproduceerbare sonageresultaten, gebruiksvriendelijkheid en werkcomfort.
Hielscher Ultrasonics’ industriële ultrasone processoren kunnen zeer hoge amplitudes leveren. Amplituden tot 200µm kunnen gemakkelijk continu worden uitgevoerd in 24 uur per dag, 7 dagen per week. Voor nog hogere amplitudes zijn aangepaste ultrasone sonotrodes beschikbaar. De mogelijkheid om dergelijke hoge amplitudes uit te voeren stelt onze klanten in staat om primaire deeltjes efficiënt tot nanogrootte te frezen. De robuustheid van Hielscher's ultrasone apparatuur maakt het mogelijk om 24 uur per dag, 7 dagen per week en in veeleisende omgevingen te werken.

kwaliteit – Gemaakt in Duitsland

Als familiebedrijf is Hielscher trots op de hoge kwaliteit van zijn ultrasone processoren. Alle ultrasone processoren worden ontworpen, gefabriceerd en getest in ons hoofdkantoor in Teltow bij Berlijn, Duitsland. De robuustheid van Hielscher's ultrasoon apparatuur maakt het mogelijk om 24 uur per dag en 7 dagen per week in zware omstandigheden te werken.

U kunt Hielscher ultrasoon disintegratoren kopen in alle verschillende maten en de prijsklasse biedt een betaalbare ultrasoonmachine die past bij uw budget. Van het desintegreren van deeltjes in kleine laboratoriumflacons tot het continue desintegreren van slurries in de industriële productie, Hielscher Ultrasonics heeft een geschikte disintegrator voor u! Neem contact met ons op – Wij adviseren u graag de meest geschikte ultrasoonmachine!
Onderstaande tabel geeft een indicatie van de geschatte verwerkingscapaciteit van onze ultrasonicators:

batch Volume Stroomsnelheid Aanbevolen apparaten
1 tot 500 ml 10 tot 200 ml / min UP100H
10 tot 2000 ml 20 tot 400 ml / min Uf200 ः t, UP400St
0.1 tot 20L 0.2 tot 4L / min UIP2000hdT
10 tot 100L 2 tot 10 l / min UIP4000hdT
na 10 tot 100 l / min UIP16000
na grotere cluster van UIP16000

Neem contact met ons op! / Vraag ons!

Vraag voor meer informatie

Gebruik het onderstaande formulier om aanvullende informatie aan te vragen over ultrasone processoren, toepassingen en prijs. Wij bespreken graag uw proces met u en bieden u een ultrasoon systeem aan dat aan uw eisen voldoet!









Let op onze Privacybeleid.


Hielscher Ultrasonics produceert hoogwaardige ultrasone homogenisatoren voor dispersie, emulgatie en celextractie.

Krachtige ultrasone homogenisatoren van Laboratorium naar piloot en industrieel schaal.

Literatuur / Referenties