Ultradźwiękowe mieszalniki liniowe o wysokim ścinaniu

Ultradźwięki o wysokim ścinaniu do procesów mieszania inline oferują różne zalety w porównaniu z konwencjonalnymi homogenizatorami koloidalnymi. Zastosowanie ultradźwięków o dużej mocy do mieszania umożliwia ultradźwiękowym mieszalnikom Hielscher wytwarzanie równomiernie zdyspergowanych zawiesin koloidalnych i emulsji w zakresie nano. Ultradźwiękowe homogenizatory liniowe mogą przetwarzać dowolną objętość i lepkość, a nawet mogą obsługiwać bardzo ścierne cząstki.

Mieszanie w linii o wysokim ścinaniu za pomocą ultradźwięków mocy

Homogenizacja liniowa zawiesin ciało stałe-ciecz lub ciecz-ciecz jest niezbędnym zastosowaniem w produkcji różnorodnych materiałów i towarów. Ultradźwiękowe mieszalniki liniowe o wysokim ścinaniu są stosowane w wielu gałęziach przemysłu, w tym w produkcji farb, pigmentów & tusze, polimery & kompozyty, paliwa, żywność & napoje, suplementy diety, farmaceutyki, kosmetyki & między innymi do higieny osobistej. Ultradźwiękowe homogenizatory liniowe o wysokim ścinaniu są używane do mieszania, dyspergowania, deaglomeracji, emulgowania, zwilżania, rozpuszczania i mikrorozdrabniania cząstek. Szczególną zaletą ultradźwiękowych mieszalników liniowych o wysokim ścinaniu jest możliwość niezawodnego przetwarzania nanomateriałów (np. nano-dyspersji, nano-emulsji).

Jak działa ultradźwiękowe mieszanie wysokoobrotowe?

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 “kawitacja”. 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)
Te wysoce intensywne i niszczące siły zapewniają wystarczającą energię do mielenia, deaglomeracji i rozpraszania cząstek w płynach i przekształcają ultradźwiękowe mieszalniki o wysokim ścinaniu w technologię przetwarzania par excellence. Dlatego są one wykorzystywane jako technika wytwarzania i przetwarzania, szczególnie w sektorach, w których nanotechnologia i nanomateriały odgrywają kluczową rolę dla wydajności i jakości produktu.

Doskonała wydajność procesowa i energetyczna dzięki mieszalnikom ultradźwiękowym

Procesory ultradźwiękowe Hielscher mają wyjątkową wydajność energetyczną >85%. Zmniejsza to koszty operacyjne energii elektrycznej i skutkuje wyższą wydajnością przetwarzania. Kusters et al. (1994) wznowili w swoim badaniu, że fragmentacja ultradźwiękowa jest równie skuteczna jak konwencjonalne szlifowanie.
Dzięki zastosowaniu ciśnienia i optymalizacji procesu ultradźwiękowego, technologia mieszania ultradźwiękowego często przewyższa konwencjonalne metody mieszania, takie jak obrotowe mieszalniki łopatkowe, wysokociśnieniowe homogenizatory lub młyny kulowe.
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.”

Ultradźwiękowa redukcja wielkości cząstek hydroksyapatytu wapnia (stężenie stałe 30%, 150Ws/g US)

Gdzie kupić ultradźwiękowy mikser liniowy o wysokim ścinaniu?

Hielscher Ultrasonics jest zaufanym partnerem, jeśli chodzi o wysokowydajne procesy sonikacji, takie jak mielenie ultradźwiękowe, dyspergowanie, emulgowanie i rozpuszczanie. Ultradźwiękowe mieszalniki liniowe o wysokim ścinaniu firmy Hielscher mogą dostarczać bardzo wysokie amplitudy. Amplitudy do 200 µm mogą być łatwo uruchamiane w sposób ciągły w trybie 24/7/365. Dla jeszcze wyższych amplitud dostępne są niestandardowe sonotrody ultradźwiękowe. Szeroka gama ultradźwiękowych reaktorów inline i innych akcesoriów pozwala na idealną konfigurację dla aplikacji ultradźwiękowej (np. emulgowanie inline, redukcja wielkości cząstek i homogenizacja).
Inteligentne oprogramowanie, cyfrowe menu za pomocą wyświetlacza dotykowego, automatyczne rejestrowanie danych i zdalne sterowanie przez przeglądarkę to cechy ultradźwiękowych homogenizatorów wysokoobrotowych Hielscher, które sprawiają, że obsługa jest najbardziej przyjazna dla użytkownika i prosta. Technologia czyszczenia na miejscu (CIP) sprawia, że korzystanie z ultradźwiękowego mieszalnika wysokoobrotowego jest wygodne. Solidność, niezawodność, prosta instalacja i obsługa, a także niskie koszty utrzymania to dodatkowe cechy, które ułatwiają codzienną pracę z ultradźwiękami Hielscher.

Skontaktuj się z nami już teraz, aby dowiedzieć się więcej o tym, jak ultradźwiękowy mieszalnik liniowy o wysokim ścinaniu może usprawnić przetwarzanie układów ciało stałe-ciecz i ciecz-ciecz! Nasz dobrze wyszkolony i doświadczony zespół z przyjemnością pomoże Ci uzyskać więcej informacji na temat zastosowań i cen.

Poniższa tabela przedstawia przybliżoną wydajność przetwarzania naszych ultradźwiękowców: