W porównaniu z konwencjonalnymi homogenizatorami koloidalnymi, ultradźwiękowe mieszalniki wysokościerne do procesów mieszania inline oferują wiele zalet. Dzięki zastosowaniu ultradźwięków o wysokiej mocy do mieszania, ultradźwiękowe mieszalniki wysoko ścinające firmy Hielscher mogą wytwarzać równomiernie rozproszone zawiesiny koloidalne i emulsje w zakresie nano. Homogenizatory ultradźwiękowe mogą przetwarzać każdą objętość i lepkość, a nawet bardzo abrazyjne cząstki.

Mieszanie w linii przy wysokim ścinaniu z zastosowaniem ultradźwięków mocy

Homogenizacja inline zawiesin typu 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 pielęgnacji ciała. Ultradźwiękowe homogenizatory liniowe o wysokim ścinaniu są stosowane do mieszania, dyspergowania, deaglomeracji, emulgowania, zwilżania, rozpuszczania i mikrorozdrabniania cząstek. Szczególną zaletą ultradźwiękowych mieszalników liniowych jest możliwość niezawodnego przetwarzania nano-materiałów (np. nano-dyspersji, nano-emulsji).

Jak działa ultradźwiękowe mieszanie High-Shear?

Ultradźwiękowe mieszanie i homogenizacja z wysokim ścinaniem opiera się na zasadzie działania kawitacji akustycznej. Podczas sonikacji cieczy o wysokim natężeniu fale ultradźwiękowe rozchodzą się w ciekłym medium i powodują naprzemienne cykle wysokiego ciśnienia (ściskanie) i niskiego ciśnienia (rarefakcja). Ultradźwiękowce dużej mocy pracują z częstotliwością ok. 20kHz. Oznacza to 20.000 drgań na sekundę. Podczas cyklu niskociśnieniowego, fale ultradźwiękowe o wysokim natężeniu tworzą w cieczy małe pęcherzyki próżniowe. Kiedy pęcherzyk kawitacyjny osiągnie rozmiar, przy którym nie może już absorbować dalszej energii, zapada się gwałtownie podczas cyklu wysokociśnieniowego. To zjawisko implozji pęcherzyków znane jest pod technicznym terminem "kawitacja". Podczas implozji osiągane są lokalnie bardzo wysokie temperatury (ok. 5.000K) i ciśnienia (ok. 2.000atm). Implozja bąbla kawitacyjnego generuje również strumienie cieczy o prędkości do 280m/s. (por. Suslick 1998)
Te wysoce intensywne i destrukcyjne siły zapewniają wystarczającą energię do mielenia, deaglomeracji i dyspersji cząstek w cieczach i sprawiają, że ultradźwiękowe mieszadła wysoko ścinające stają się technologią przetwarzania par excellence. Dlatego są one stosowane jako technika wytwarzania i przetwarzania, szczególnie w sektorach, w których nanotechnologia i nanomateriały odgrywają kluczową rolę dla wydajności i jakości produktów.

Najwyższa wydajność procesu i energii dzięki mieszadłom ultradźwiękowym

Procesory ultradźwiękowe firmy Hielscher charakteryzują się wyjątkową sprawnością energetyczną wynoszącą >85%. Obniża to koszty eksploatacyjne energii elektrycznej i prowadzi do wyższej wydajności przetwarzania. Kusters et al. (1994) stwierdzili w swoich badaniach, że rozdrabnianie ultradźwiękowe jest równie efektywne jak konwencjonalne mielenie.
Dzięki zastosowaniu ciśnienia i optymalizacji procesu ultradźwiękowego, technologia mieszania ultradźwiękowego często znacznie przewyższa konwencjonalne metody mieszania, takie jak mieszalniki z łopatkami obrotowymi, homogenizatory wysokociśnieniowe czy młyny kulowe.
W innym badaniu Pohl et al. (2004) porównali wydajność przetwarzania dyspersji ultradźwiękowej krzemionki z innymi metodami mieszania przy wysokim ścinaniu, takimi jak Ultra-Turrax (system rotor-stator-system) firmy IKA. Pohl et al. porównali redukcję wielkości cząstek Aerosilu 90 (2%wt) w wodzie za pomocą Ultra-Turrax (rotor-stator-system) przy różnych ustawieniach z redukcją za pomocą ultradźwiękowego mieszalnika wysoko ścinającego UIP1000hd firmy Hielscher z celą przepływową w trybie ciągłym. W badaniu Pohl et al. stwierdzono, że "przy stałej energii właściwej EV ultradźwięki są bardziej efektywne niż układ rotor-stator" oraz że "zastosowana częstotliwość ultradźwięków w zakresie od 20 kHz do 30 kHz nie ma większego wpływu na proces dyspersji".

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

Gdzie kupić ultradźwiękową mieszarkę liniową z wysokim ścinaniem?

Firma Hielscher Ultrasonics jest zaufanym partnerem w zakresie wysokowydajnych procesów sonikacji, takich jak ultradźwiękowe mielenie, dyspergowanie, emulgowanie i rozpuszczanie. Ultradźwiękowe mieszalniki liniowe firmy Hielscher o wysokim ścinaniu mogą osiągać bardzo wysokie amplitudy. Amplitudy do 200µm mogą być bez problemu realizowane w trybie ciągłym 24/7/365. Dla jeszcze większych amplitud dostępne są sonotrody ultradźwiękowe dostosowane do potrzeb klienta. Szeroki wybór reaktorów ultradźwiękowych i akcesoriów pozwala na idealne dopasowanie do Państwa aplikacji ultradźwiękowej (np. emulgacja, redukcja wielkości cząstek i homogenizacja).
Inteligentne oprogramowanie, cyfrowe menu na wyświetlaczu dotykowym, automatyczna rejestracja danych i zdalne sterowanie przez przeglądarkę to cechy homogenizatorów ultradźwiękowych firmy Hielscher, które sprawiają, że obsługa jest przyjazna dla użytkownika i prosta. Technologia Clean-in-place (CIP) sprawia, że użytkowanie ultradźwiękowego mieszalnika wysoko-sercowego jest wygodne. Solidność, niezawodność, prosta instalacja i obsługa oraz niskie koszty utrzymania to dodatkowe cechy, które ułatwiają codzienną pracę z ultradźwiękowymi mieszalnikami Hielschera.

Skontaktuj się z nami teraz, aby dowiedzieć się więcej o tym, jak ultradźwiękowe mieszalniki liniowe o wysokim ścinaniu mogą poprawić przetwarzanie układów ciało stałe-ciecz i ciecz-ciecz! Nasz dobrze wyszkolony i doświadczony zespół z przyjemnością pomoże Państwu w uzyskaniu informacji na temat zastosowań i cen.

Poniższa tabela daje wskazanie przybliżonej mocy przerobowych naszych ultrasonicators: