Hielscher ultralydteknologi

Høyskjær miksere for tannpasta produksjon

Tannpastaproduksjon er en krevende prosess som krever blandeutstyr som er i stand til å håndtere viskøse pastaer, høye faste konsentrasjoner og slipende partikler. Ultralyd høyskjær miksere gir høyintensitets skjærkrefter som gir grundig fukting av pulver, ensartet homogenisering av kolloidale slammer og til og med partikkelstørrelsesfordeling. Tilgjengelig i industriell skala og i stand til å behandle store volumstrømmer, ultralyd høyskjær miksere er din pålitelige arbeidshest i tannpastaproduksjon!

Produksjon av tannpasta

Tannpastaer, dentifriker og geler består i de fire hovedkomponentene i vann, slipemidler, fluorider og vaskemidler. Mens vanninnholdet for det meste varierer mellom 20 og 45%, slipemidler er de viktigste komponentene som bidrar med minst 50% til tannpastaformuleringen. Mye brukt slipemidler inkluderer partikler av aluminiumhydroksid (Al(OH)3), kalsiumkarbonat (CaCO3), natriumkarbonat, ulike kalsiumhydrogenfosfater, hydrerte silika, fanatikere, glimmer og hydroksyapatitt (Ca5(Bestilling4)3OH).
Vanlige tannpasta og dentifriske formuleringer er produsert generelt ved å følge trinnene nedenfor:
Først blandes vann, humectant (f.eks. sorbitol, glyserin, propylenglykol) og andre flytende ingredienser sammen slik at en flytende base oppnås.
To obtain a certain rheology annd texture of the final tooth paste, rheology modifiers and binders are added to the liquid base. Rheology modifiers and binders give tooth paste its thickness and texture. Commonly used binders include karaya gum, bentonite, sodium alginate, methylcellulose, carrageenan, and magnesium aluminum silicate. Some rheology modifiers require to be pre-blend with non-aqueous liquid ingredient such as glycerine or flavouring essential oils. Alternatively, the rheology modifier can be mixed into other powdered ingredients in order to facilitate the colloidal dispersion.
I neste trinn blandes aktive ingredienser (f.eks. kalsiumfluorid, sinkklorid, hydroksyapatitt), søtningsmakstilsetningsstoffer og konserveringsmidler inn i blandingen.
Deretter er en slurry som inneholder slipende partikler og / eller fyllstoffer innlemmet i tannpastablandingen. Siden slipemidler er hovedingrediensen, som legges til en høy solid belastning, er det nødvendig med kraftig, pålitelig blanding av høy skjær for å oppfylle denne krevende oppgaven.
Etterpå tilsettes smaks- og fargestoffer.
I det siste blandetrinnet legges et vaskemiddel eller sudser (skummende middel) som fungerer som stabilisator og forbedrer den ensartede fordelingen av tannpasta under tannpussing, til formuleringen. Vaskemiddelet og sudseret blandes inn i tannpastablandingen med en mild intensitet for å minimere skumdannelse. Vanlige sudsers er natriumlaurylsulfat, natriumlaurylsulfat, natriumlaurysulfat, natriumstearylfumarat og natriumstearyllaktat.

Formulating tooth paste using ultrasonic high-shear mixers excels in various factors such as the capability of high solid loadings, the problem-free handling of abrasives and the uniform homogeneous wetting and particle distribution.

Informasjonsforespørsel




Merk våre Personvernregler.


The UIP4000hdT is a 4000 watts powerful ultrasonic inline disperser.

UIP4000hdT, en 4000watts kraftig industriell høyskjær mikser for inline homogenisering

En typisk grunnleggende tannpastaformulering består i:

  • Vann
  • Slipende partikler
  • Humectants (f.eks. sorbitol, glyserin)
  • Stabiliserende overflateaktive stoffer
  • Reologi modifikatorer (fortykningsmiddel)
  • Fargestoffer
  • Smakstilsetningsmidler
  • Konserveringsmidler (f.eks. p-hydrozybenzoat)
  • Vaskemiddel

Avhengig av typen tannpastaprodukt legges andre aktive ingredienser som baktericider, blekestoffer, fluor, etc. tilsatt.

Naturlige, rene tannpastaer

Manufacturers of organic, natural tooth pastes formulate products using only organically certified and / or natural ingredients. Natural tooth paste brands cater to the demand of health-conscious consumers, who want to avoid the artificial ingredients commonly found in regular toothpastes. Due to consumers’ up-trending demand for clean label products, more and more smaller as well as larger well-known brands offer clean-label tooth pastes. Ultrasonic mixers are ideal for small and mid-size manufacturing scale, too. As a non-thermal, purely mechanical mixing method, ultrasonication does not alter natural, organic formulations. Ultrasonic mixing is compatible with natural ingredients such as baking soda, aloe vera, eucalyptus oil, myrrh, plant extract (e.g. sage, mint, strawberry extract), and essential oils (e.g. mint, spearmint, cinnamon).
Les mer om ultralydskjærmiksere for produksjon av rene skjønnhetsprodukter!

Fordeler med ultralyd tannpasta blanding

  • Homogen blanding
  • Grundig fukting
  • Håndtering av høy solid konsentrasjon
  • Ingen problemer med slipemidler
  • rask prosess
  • kontinuerlig inline-prosess
  • Sikker, robust og pålitelig

Hvordan fungerer høy skjærblanding av sonikering?

Ultralyd høy skjær miksere bruker samme mekaniske prinsippet som andre vanlige industrielle blandesystemer, f.eks høy skjær blad miksere, multi-aksel miksere, kolloid møller, høytrykks homogenisatorer, og blad agitatorer. Ultralyd høyskjær miksere brukes ofte til å spre og frese partikler, for å emulgere olje- og vannfaser, for å våt og løse fast materiale, samt å produsere homogene blandinger av noen form for væsker og slurries. Ultralydmiksere overfører de høye skjærkreftene via en ultralydsonde inn i et blandekar, for eksempel inn i en batchtank eller inn i en strømningscelle. Sonden av ultralydmikseren vibrerer i væsken med svært høy frekvens og amplituder og skaper dermed intense ultralydkavitasjonsbobler i mediet. Sammenbruddet av kavitasjonsboblene resulterer i kraftige skjærkrefter, som forstyrrer og bryter dråper, agglomerater, aggregater og til og med primære partikler. Som ultralyd kavitasjon genererer høy hastighet kavitasjonsstreaming med opptil 1000km / t, akselererer kavitasjonsvæskestrålene partikler. Når de akselererte partiklene kolliderer med hverandre, fungerer som fresemedier. Som en konsekvens knuser de kolliderende partiklene og reduseres til mikron- eller nanostørrelse. I ultralydkavitasjonsfeltet veksler trykket raskt og gjentatte ganger mellom vakuum og opptil 1000bar. En roterende mikser med 4 mikserblader må operere ved svimlende 300 000 o/min for å oppnå samme frekvens av vekslende trykksykluser. Konvensjonelle roterende miksere og rotor-stator miksere skaper ingen betydelig mengde kavitasjon på grunn av deres begrensning i hastighet.

Ultrasonisk dispergering resulterer i en meget snever partikkelstørrelsesfordeling.

Før og etter ultralydbehandling: Den grønne kurven viser partikkelstørrelse før ultralydbehandling, er den røde kurven av partikkelstørrelsesfordelingen av ultralyd dispergert silika.

Ultralyd tannpasta blanding

Ultralyd høyskjær miksere kan brukes som batch og kontinuerlige inline prosessorer. For svært viskøse materialer og høyt volumbehandling foretrekkes bruk av en trykkbar strømningscellereaktor, da dette lar deg kjøre under intensiverte ultralydforhold (det vil si trykk intensiverer kavitasjon). Videre, ved hjelp av et sofistikert strømningsoppsett som et passasje- eller diskret prosessoppsett, blir den komplette tannpastablandingen tvunget til å passere gjennom ultralydkavitasjonssonen i strømningscellen. Dette sikrer at hver partikkel får samme behandling slik at en svært jevn dispergering og blanding oppnås.

Ultralyd passasje behandling

For hvert prosesstrinn, som er når en ny ingrediensblanding legges til den flytende basen, går pastablandingen fra en tank gjennom ultralydreaktoren til en annen tank. Denne passasjeprosessen sikrer et svært pålitelig og ensartet blandingsresultat. Mens under en konvensjonell høyskjær batch blandingsprosessen overflødig blanding må påføres for å sikre at alle partikler blir dispergert, ultralyd strømningscelleoppsettet er tid- og energibesparende, siden behandlingstiden reduseres til minimum behandling per partikkel.
I konvensjonell høy skjærpartiblanding blir noen partikler overbehandlet, mens noen partikler aldri kommer inn i den aktive blandesonen. Ved hjelp av en ultralydstrømningscellereaktor sikrer at hver partikkel ser den samme høyskjærbehandlingen. På grunn av passasjeprosessen behandles hver partikkel med samme frekvens og intensitet.

Ultralyd dispersjon av fumed silika: Hielscher ultralyd homogenisator UP400S dispergerer silikapulver raskt og effektivt inn i enkle nanopartikler.

Spre fumed Silicia i vann ved hjelp av UP400S

Behandling tips: Ultralyd blanding under trykk

Ved å bruke trykk på ultralydreaktoren eller strømningscellen intensiverer den akustiske kavitasjonen. Hielscher Ultrasonics leverer ulike strømningscelle- og reaktortyper, som enkelt kan trykkes opp til 5 barg. Tilpassede ultralydreaktorer kan håndtere enda høyere trykk på opptil 300barg.

Ultralyd de-luftende effekter

Bladagitatorer og konvensjonelle høyskjærmiksere introduserer store mengder gassbobler i blandingen, noe som er en stor ulempe. Avering av den endelige tannpastablandingen krever et ekstra behandlingstrinn, som er tidkrevende og energikrevende. Under ultralydblanding er entrapment av luftbobler generelt svært lav sammenlignet med konvensjonelle tankagitatorer og høyskjærmiksere. Ved hjelp av en ultralydstrømningscellereaktor forhindrer unødvendig inkorporering av uønskede gassbobler som blandingen mates fra holdetanken i en jevn strøm i et lukket system. I et ultralydstrømningscelleoppsett mates pastablandingen ved kontinuerlig trykk inn i ultralydkavitasjonssonen. Ultralydgjennomstrømningsoppsettet forhindrer uønsket entrapment av gass under blandeprosessen. Videre er sonikering en veletablert teknikk for avlufting og avgassing og fremmer kobulens av luftbobler slik at de kan stige til toppen og volatilisere.
Les mer om ultralyd avgassing og avgassing!

UIP4000hdT strømningscelle for inline sonikering på industriell skala

Ultralyd strømningscellereaktor ved ultralyd høyskjær mikser UIP4000hdT (4kW)


Ultrasonic high-shear mixers are used as reliable and efficeint technology to mil and disperse particles such as calciumhydroxyapatite to nano-scale.

Nano-sized kalsiumhydroksyapatitt malt med ultralyd homogenisator UP200ST (30% faste stoffer konsentrasjon, 150Ws / g, forstørrelse 10X)

Fordelene med høy ytelse ultralyd miksere

Ultralyd høye skjær miksere skape intense skjærkrefter, som har den nødvendige innvirkning på partikler som faste stoffer, dråper, krystaller, og fibre for å bryte dem ned til en målrettet størrelse, som kan være i mikron eller nano området. Enkel håndtering av høye viskositeter og høye faste belastninger, ultralyd høyskjær inline miksere er ideelle for å behandle pastaprodukter som tannpastaer, dentifriske og geler. De akustiske skjærkreftene oppnår en grundig fukting av pulveringrediensene og blander dem jevnt inn i en homogen pasta.
Avhengig av partiklene hardhet og sprøhet, kan ultralydprosessparametrene justeres nøyaktig for å oppnå det aspirerte blandingsresultatet. Sammenlignet med alternative blandemetoder som høyskjærbladagitatorer, høytrykks homogenisatorer, kolloid / perlemøller, akselmiksere etc. ultralyd høyskjær miksere tilbyr store fordeler som problemfri håndtering av slipemidler og høye faste belastninger, enkel og sikker drift, lavt vedlikehold og robusthet.

Fordeler med ultralyd høy skjærmiksere

  • Høyintensitets kavitasjon og skjær
  • Uniform partikkelbehandling
  • høye faste konsentrasjoner
  • Ingen dyser / ingen tilstopping
  • Ingen frese medium (dvs. perler) nødvendig
  • de-lufte effekt
  • lineær skalerbarhet
  • Lett & sikker drift
  • Lett å rengjøre
  • Tid- & energieffektiv

Batch og innebygd

Hielscher Ultrasonics høy ytelse miksere kan brukes til batch og inline behandling. Avhengig av prosessvolumet og gjennomstrømming hver time, kan innebygd behandling anbefales. Mens batching er mer tids- og arbeidsintensiv, er en kontinuerlig inline blandingsprosess mer effektiv, raskere og krever betydelig mindre arbeidskraft.

Ultralyd miksere for hver produktkapasitet

Hielscher Ultrasonics produktspekter dekker hele spekteret av ultralydprosessorer fra kompakte lab ultrasonicators over benk-topp og pilotsystemer til fullt industrielle ultralydprosessorer med kapasitet til å behandle lastebillaster per time. Hele produktspekteret tillater oss å tilby deg den mest passende ultralydskjærmikseren for din prosesskapasitet og mål.
Oppskaleringen fra en mindre ultralydmikser til høyere behandlingskapasitet er veldig enkel siden ultralydblandingsprosessen kan være helt lineær skalert fra dine etablerte prosessparametere. Oppskalering kan gjøres ved enten å installere en kraftigere ultralydmikserenhet eller klynge flere ultralydsmaskiner parallelt.

Høye amplituder for høy blandeeffektivitet

Hielscher Ultrasonics’ industrielle ultralydsprosessorer kan levere svært høy amplituder. Amplituder på opptil 200 μm kan enkelt kjøres kontinuerlig i 24/7-drift. For enda høyere amplituder, tilpasset ultralyd sonotroder er tilgjengelig. Den robuste Hielscher ' s ultralyd utstyr muliggjør 24/7 drift ved Heavy Duty og i krevende miljøer.

Enkel, risikofri testing

Ultralydprosesser kan være helt lineære skalert. Dette betyr at hvert resultat du har oppnådd ved hjelp av et laboratorium eller benk-top ultrasonicator, kan skaleres til nøyaktig samme utgang ved hjelp av nøyaktig samme prosessparametere. Dette gjør ultralydbehandling ideell for produktutvikling og påfølgende implementering i kommersiell produksjon.

Høyeste kvalitet – Designet og produsert i Tyskland

Som en familieeid og familiedrevet bedrift prioriterer Hielscher standarder for høyeste kvalitet for sine ultralydprosessorer. Alle ultrasonicators er designet, produsert og grundig testet i vårt hovedkvarter i Teltow nær Berlin, Tyskland. Robusthet og pålitelighet av Hielschers ultralydutstyr gjør det til en arbeidshest i produksjonen. 24/7 drift under full belastning og i krevende miljøer er en naturlig karakteristikk av Hielschers høyytelses miksere.

Du kan kjøpe Hielscher ultralyd høyskjær miksere i en annen størrelse og nøyaktig konfigurert til dine prosesskrav. Fra behandling av væsker i et lite laboratoriebeger til kontinuerlig gjennomstrømningsblanding av slurries og pastaer på industrielt nivå, tilbyr Hielscher Ultrasonics en passende høyskjærmikser for deg! Vennligst kontakt oss – vi er glade for å anbefale deg den ideelle ultralyd mikser oppsett!

Tabellen under gir deg en indikasjon på den omtrentlige prosesseringskapasiteten til våre ultralydapparater:

Batchvolum Strømningshastighet Anbefalte enheter
1 til 500 ml 10 til 200 ml / min UP100H
10 til 2000 ml 20 til 400 ml / min Uf200 ः t, UP400St
0.1 til 20L 0.2 til 4l / min UIP2000hdT
10 til 100 liter 2 til 10 l / min UIP4000hdT
na 10 til 100 l / min UIP16000
na større klynge av UIP16000

Kontakt oss! / Spør oss!

Be om mer informasjon

Vennligst bruk skjemaet nedenfor for å be om ytterligere informasjon om ultralydprosessorer, applikasjoner og pris. Vi vil gjerne diskutere prosessen med deg og å tilby deg et ultralydsystem som oppfyller dine krav!









Vær oppmerksom på at Personvernregler.


Hielscher Ultrasonics produserer ultralyd homogenisatorer med høy ytelse for dispersjon, emulgering og celle utvinning.

Høyeffekts ultralyd homogenisatorer fra Lab til Pilot og Industriell skala.

Litteratur / Referanser