Rozpuszczanie: Wysokowydajne urządzenia rozpuszczające

Rozpuszczalniki ultradźwiękowe to potężne narzędzia mieszające stosowane w różnych gałęziach przemysłu do rozpraszania i homogenizacji zawiesin proszkowo-ciekłych z niezrównaną wydajnością. W przeciwieństwie do tradycyjnych metod mieszania, rozpuszczalniki ultradźwiękowe wykorzystują fale ultradźwiękowe o wysokiej intensywności do tworzenia intensywnej kawitacji i mikroturbulencji w cieczy. Te efekty kawitacji i turbulencji prowadzą do szybkiego i równomiernego rozproszenia cząstek. Dlatego ultradźwiękowe rozpuszczalniki są szczególnie skuteczne w rozbijaniu aglomeratów, zmniejszaniu wielkości cząstek i osiąganiu spójnego rozkładu ciał stałych w ciekłym medium. Rezultatem jest jednorodna, drobno zdyspergowana mieszanina, która spełnia rygorystyczne standardy jakości nowoczesnych procesów produkcyjnych.

Rozpuszczanie za pomocą ultradźwięków

Rozpuszczalniki firmy Hielscher Ultrasonics wykorzystują siły mechaniczne kawitacji akustycznej w celu rozproszenia i deaglomeracji proszków w zawiesinę koloidalną. Rozpuszczalniki ultradźwiękowe są szeroko stosowane w przemyśle farb i pigmentów, gdzie proszek pigmentowy jest rozproszony w spoiwie. Intensywne fale ultradźwiękowe rozbijają aglomeraty na jednolite cząstki pierwotne. Ultradźwięki są uznaną technologią rozpuszczania stosowaną w produkcji farb, a także w przemyśle chemicznym, tworzyw sztucznych i spożywczym.

Rozpuszczalnik ultradźwiękowy – Sprzęt i zasada działania

Rdzeń wysokowydajnego sonikatora do rozpuszczania składa się z generatora ultradźwięków i przetwornika. Generator wysyła sygnały elektryczne do przetwornika, który przekształca te sygnały w drgania mechaniczne. Przetwornik jest wyposażony w sondę ultradźwiękową lub sonotrodę, która jest metalowym prętem zwykle wykonanym z wysokiej jakości stopu tytanu. Fale ultradźwiękowe są dostarczane przez sonotrodę do cieczy.
Wykorzystując ultradźwięki o wysokiej intensywności, ultradźwiękowy rozpuszczalnik wytwarza kawitację akustyczną w cieczach i zawiesinach, powodując intensywne mieszanie i duże siły ścinające. Siły ultradźwiękowe lub sonomechaniczne ułatwiają szybkie i dokładne mieszanie nawet najtrudniejszych kombinacji proszek-ciecz. Zdolność do osiągnięcia rozkładu cząstek w skali mikronowej i nano, a także jednolitej dyspersji sprawia, że ultradźwiękowe rozpuszczalniki są niezbędne w branżach wymagających precyzyjnej i stałej jakości produktu.
Wszechstronność rozpuszczalników ultradźwiękowych wykracza poza proste mieszanie i dyspersję. Mogą być również wykorzystywane do różnych dodatkowych procesów, w tym emulgowania, dezintegracji, odgazowywania i reakcji sonochemicznych. Ta wielofunkcyjność sprawia, że rozpuszczalniki ultradźwiękowe są cennym zasobem w szerokim spektrum zastosowań przemysłowych, od formulacji farmaceutycznych i produkcji kosmetyków po produkcję specjalistycznych chemikaliów i zaawansowanych materiałów.

Jak działa rozpuszczalnik ultradźwiękowy?

Rozpuszczalniki ultradźwiękowe wykorzystują moc fal ultradźwiękowych o wysokiej intensywności, które są definiowane jako fale dźwiękowe o wysokiej częstotliwości powyżej zakresu słyszalnego dla ludzi. Gdy silne fale ultradźwiękowe są sprzężone z cieczą, wywołują intensywną kawitację akustyczną i mikroturbulencję w ciekłym ośrodku, ułatwiając szybkie i równomierne rozpraszanie cząstek stałych. Fale ultradźwiękowe są przenoszone przez sonotrodę (również końcówkę ultradźwiękową lub sondę) jako drgania mechaniczne do ciekłego medium. Gdy fale ultradźwiękowe rozchodzą się w cieczy, tworzą naprzemienne cykle wysokiego i niskiego ciśnienia. Podczas cyklu niskiego ciśnienia w cieczy powstają drobne pęcherzyki próżniowe lub puste przestrzenie. W ciągu kilku naprzemiennych cykli wysokiego / niskiego ciśnienia, pęcherzyki kawitacyjne rosną aż do etapu, w którym nie mogą wchłonąć żadnej dodatkowej energii. Gdy pęcherzyki kawitacyjne osiągną swój maksymalny rozmiar, implodują gwałtownie w zjawisku znanym jako kawitacja. Implozja tych pęcherzyków kawitacyjnych generuje lokalnie ekstremalnie intensywną energię, powodując mikrostrumienie, wysokie ścinanie i mikroturbulencje, które rozpraszają i rozbijają aglomeraty i cząstki w cieczy. Strumienie cieczy przyspieszają cząstki w medium, tak że zderzają się one ze sobą i rozpadają na małe kawałki.
Kawitacja ultradźwiękowa wywołana przez rozpuszczalniki ultradźwiękowe ułatwia rozbijanie aglomeratów, zmniejszanie wielkości cząstek i równomierne rozprowadzanie ciał stałych w cieczy. Proces ten skutkuje drobno zdyspergowaną mieszaniną o zwiększonej jednorodności i stabilności, spełniającą rygorystyczne wymagania nowoczesnej produkcji i zastosowań naukowych. Zdolność ultradźwiękowych rozpuszczalników do uzyskania rozkładu cząstek w skali mikronowej i nano oraz jednolitej dyspersji sprawia, że są one preferowanym wyborem dla branż wymagających precyzyjnej i stałej jakości produktu.

Do czego służą rozpuszczacze ultradźwiękowe?

Wszechstronność i wydajność rozpuszczalników ultradźwiękowych sprawiają, że są one niezbędnym sprzętem do przetwarzania w wielu gałęziach przemysłu i zastosowaniach.
 

• Dla producentów farb i pigmentów rozpuszczalniki ultradźwiękowe mają kluczowe znaczenie, ponieważ wspomagane ultradźwiękami mielenie i dyspergowanie pigmentów zapewnia bardzo jednolite rozmiary cząstek. Jednocześnie ultradźwiękowe rozpuszczalniki zapewniają równomierny rozkład pojedynczych zdyspergowanych cząstek w składzie farby. Ponieważ wielkość cząstek i rozkład cząstek są niepodlegającymi negocjacjom kryteriami jakości dla partii wzorcowych pigmentów i ostatecznego składu farby, producenci farb i pigmentów nie rezygnują z zalet ultradźwiękowych rozpuszczalników.
  Z tych samych powodów sonikatory mają ugruntowaną pozycję w produkcji atramentów i atramentów do drukarek atramentowych.
• W przemyśle farmaceutycznym rozpuszczalniki ultradźwiękowe odgrywają kluczową rolę w formułowaniu zawiesin leków, przygotowywaniu liposomalnych systemów dostarczania leków i wytwarzaniu nanoemulsji do preparatów farmaceutycznych. Zdolność rozpuszczalników ultradźwiękowych do osiągnięcia drobnej redukcji wielkości cząstek i jednolitej dyspersji jest szczególnie korzystna dla zwiększenia biodostępności i stabilności produktów farmaceutycznych.
• W przemyśle kosmetycznym rozpuszczalniki ultradźwiękowe są wykorzystywane do tworzenia stabilnych emulsji, rozpraszania pigmentów i nanocząstek w preparatach do pielęgnacji skóry i makijażu, ekstrakcji związków bioaktywnych oraz produkcji wysokiej jakości zapachów i mieszanek olejków eterycznych. Precyzyjne i delikatne mieszanie rozpuszczalników ultradźwiękowych zapewnia, że produkty kosmetyczne zachowują pożądaną teksturę, wygląd i wydajność, spełniając standardy jakości wymagających konsumentów i organów regulacyjnych.
• W sektorze chemicznym rozpuszczalniki ultradźwiękowe przyczyniają się do produkcji specjalistycznych chemikaliów, klejów, powłok i katalizatorów, w których osiągnięcie jednolitej dyspersji i kontroli wielkości cząstek ma kluczowe znaczenie dla wydajności i spójności produktu. Zdolność do skutecznego rozpraszania proszków w rozpuszczalnikach, żywicach lub polimerach umożliwia producentom chemikaliów optymalizację procesów, zmniejszenie aglomeracji oraz poprawę jakości i funkcjonalności produktów końcowych.
• Przemysł spożywczy i napojów również korzysta z ultradźwiękowych rozpuszczalników, wykorzystując je do tworzenia stabilnych emulsji, dyspergowania składników funkcjonalnych i wytwarzania nanocząstek do wzbogacania żywności i kapsułkowania aromatów. Dzięki zdolności do precyzyjnego mieszania i dyspersji bez zmiany właściwości odżywczych lub sensorycznych produktów spożywczych, ultradźwiękowe rozpuszczalniki przyczyniają się do rozwoju innowacyjnych i wysokiej jakości preparatów spożywczych.

 
Oprócz wyżej wymienionych obszarów zastosowań, ultradźwiękowe rozpuszczalniki są stosowane w nanotechnologii, biotechnologii, ekstrakcji botanicznej, rekultywacji środowiska i laboratoriach badawczych, gdzie potrzeba precyzyjnych i wydajnych technologii dyspersji jest najważniejsza. Różnorodne zastosowania dysolwerów ultradźwiękowych podkreślają ich znaczenie jako niezbędnych narzędzi do osiągnięcia optymalnej wydajności dyspersji i mieszania w różnych gałęziach przemysłu i dyscyplinach naukowych.

Wysokowydajne rozpuszczalniki dla każdej objętości

Hielscher Ultrasonics specjalizuje się w projektowaniu, produkcji i ogólnoświatowej dystrybucji niezawodnych rozpuszczalników dużej mocy, homogenizatorów i mieszalników o wysokim ścinaniu, które wykorzystują ultradźwięki i kawitację ultradźwiękową / akustyczną do rozpuszczania, dyspergowania i deaglomeracji proszków i cząstek w jednorodne produkty, takie jak farby, chemikalia, tworzywa sztuczne i preparaty spożywcze. Sprzęt do rozpuszczania firmy Hielscher jest dostępny od kompaktowych laboratoryjnych urządzeń wsadowych po w pełni przemysłowe systemy przepływowe.
Przeczytaj więcej o mechanizmie rozpuszczania ultradźwiękowego!

Najwyższa jakość – Zaprojektowany & Wyprodukowano w Niemczech

Zaawansowany sprzęt i inteligentne oprogramowanie ultrasonografów Hielscher zostały zaprojektowane w celu zagwarantowania niezawodnej obróbki ultradźwiękowej, takiej jak produkcja (super-)nasyconych roztworów, preparatów pigmentowych i nano-dyspersji z powtarzalnymi wynikami i w sposób przyjazny dla użytkownika.
Systemy ultradźwiękowe firmy Hielscher są stosowane na całym świecie w produkcji znanych producentów farb, chemikaliów i żywności. Udowodniono, że są niezawodne w przygotowywaniu z wysoką wydajnością wysokiej jakości dyspersji, zawiesin koloidalnych i roztworów, ultrasonografy Hielscher są stosowane nie tylko w skali laboratoryjnej, ale głównie w produkcji przemysłowej do rozpuszczania. Ze względu na ich solidność i niskie koszty utrzymania, procesory ultradźwiękowe Hielscher mogą być łatwo instalowane, obsługiwane i monitorowane.
Hielscher Ultrasonics w Teltow w Niemczech jest firmą rodzinną zarządzaną przez właściciela. Hielscher Ultrasonics posiada certyfikat ISO. Oczywiście ultrasonografy Hielscher są zgodne z CE i spełniają wymagania UL, CSA i RoHs.

Automatyczne protokołowanie danych

W celu spełnienia norm produkcyjnych (np. cGMP), procesy produkcyjne muszą być szczegółowo monitorowane i rejestrowane. Cyfrowe ultradźwiękowe rozpuszczalniki i homogenizatory firmy Hielscher Ultrasonics posiadają funkcję automatycznego protokołowania danych. Dzięki tej inteligentnej funkcji wszystkie ważne parametry procesu, takie jak energia ultradźwiękowa (energia całkowita i netto), temperatura, ciśnienie, czas i data są automatycznie zapisywane na wbudowanej karcie SD, gdy tylko urządzenie zostanie włączone.
Monitorowanie procesu i rejestracja danych są ważne dla ciągłej standaryzacji procesu i jakości produktu. Uzyskując dostęp do automatycznie rejestrowanych danych procesowych, można zrewidować poprzednie przebiegi sonikacji i ocenić ich wyniki.
Kolejną przyjazną dla użytkownika funkcją jest zdalne sterowanie przez przeglądarkę naszymi cyfrowymi systemami ultradźwiękowymi. Za pomocą zdalnego sterowania przez przeglądarkę można uruchamiać, zatrzymywać, regulować i monitorować procesor ultradźwiękowy zdalnie z dowolnego miejsca.
Chcesz dowiedzieć się więcej o zaletach ultradźwiękowego rozpuszczania i homogenizacji? Skontaktuj się z nami już teraz, aby omówić proces rozpuszczania! Nasz doświadczony personel chętnie podzieli się informacjami na temat ultradźwiękowych aplikacji rozpuszczających, mieszalników ultradźwiękowych i homogenizatorów, w tym cen!

Poniższa tabela przedstawia przybliżoną wydajność przetwarzania naszych ultradźwiękowców: