Mieszanie przy dużych siłach ścinających za pomocą ultradźwięków

Mieszalniki o dużych siłach ścinających wprowadzają duże siły ścinające do cieczy i zawiesin, aby zapewnić równomierne dyspergowanie, mieszanie i emulgowanie dwóch lub większej liczby faz ciecz–ciało stałe lub ciecz–ciecz. Sonikacja generuje duże siły ścinające poprzez kawitację akustyczną, która występuje, gdy ultradźwięki dużej mocy są sprzęgane z cieczą. Ultradźwiękowe mieszalniki o dużych siłach ścinających stanowią doskonałą technologię mieszania, która z łatwością przewyższa powszechnie stosowane mieszalniki łopatkowe o dużych siłach ścinających, mieszalniki wielowałowe, homogenizatory wysokociśnieniowe, młyny koloidalne i mieszadła łopatkowe.

Zalety ultradźwiękowych mieszalników o dużych siłach ścinających

Ultradźwiękowe mieszalniki o dużych siłach ścinających są dostępne w zakresie od homogenizatorów laboratoryjnych o mocy 50W po przemysłowe systemy mieszania o mocy 16 000W. Szeroka oferta laboratoryjnych, stołowych i przemysłowych ultradźwiękowych mieszalników o dużych siłach ścinających umożliwia wybór idealnego mieszalnika ultradźwiękowego do danego zastosowania i wielkości produkcji.
Wysokie amplitudy sondy ultradźwiękowej powodują intensywną kawitację ze strumieniami cieczy o dużych prędkościach i złożonymi turbulencjami. Intensywne ścinanie hydrauliczne i mechaniczne generowane ultradźwiękowo zmniejsza cząstki i krople do rozmiarów mikrometrowych i nanometrowych. Ponieważ parametry procesu sonikacji można precyzyjnie kontrolować i regulować, oddziaływanie mieszania, mielenia lub dyspergowania można dokładnie dostosować do materiału i celu procesu. Ultradźwiękowe mieszalniki o dużych siłach ścinających skracają czas mieszania / mielenia i niezawodnie wytwarzają drobne i ultradrobne dyspersje.
Mieszalnik ultradźwiękowy można stosować w procesach wsadowych i przepływowych w linii procesowej. Różnorodność ultradźwiękowych komór przepływowych i reaktorów umożliwia mieszanie strumieni o bardzo różnych natężeniach przepływu i lepkościach. Ultradźwiękowy mieszalnik o dużych siłach ścinających może przetwarzać materiały o bardzo wysokich stężeniach substancji stałych, a nawet cząstki o bardzo silnych właściwościach ściernych nie stanowią problemu.

Jak działa mieszanie przy dużych siłach ścinających za pomocą sonikacji?

Ultradźwiękowe mieszalniki o dużych siłach ścinających wykorzystują tę samą zasadę mechaniczną co przemysłowe systemy mieszania, takie jak mieszalniki łopatkowe o dużych siłach ścinających, mieszalniki wielowałowe, młyny koloidalne, homogenizatory wysokociśnieniowe i systemy mieszadeł łopatkowych. Ultradźwiękowe systemy mieszania są stosowane do dyspergowania i mielenia cząstek, emulgowania faz olejowych i wodnych, rozpuszczania substancji stałych oraz wytwarzania jednorodnych mieszanin wszelkiego rodzaju materiałów w cieczach i zawiesinach. Ultradźwiękowe mieszalniki ścinające mają sondę ultradźwiękową umieszczoną w naczyniu do mieszania, na przykład w zbiorniku wsadowym lub komorze przepływowej. Sonda dezintegratora ultradźwiękowego drga w cieczy z bardzo wysoką częstotliwością i wytwarza w niej intensywną kawitację ultradźwiękową. Zapadanie się pęcherzyków kawitacyjnych powoduje powstawanie silnych sił ścinających, które rozrywają i rozbijają krople, aglomeraty, agregaty, a nawet cząstki pierwotne. Ponieważ kawitacja ultradźwiękowa generuje przepływy kawitacyjne o dużych prędkościach, sięgających 1000km/h, kawitacyjne strugi cieczy przyspieszają cząstki. Gdy przyspieszone cząstki zderzają się ze sobą, działają jak medium mielące. Następnie zderzające się cząstki rozpadają się i zostają zmniejszone do rozmiarów mikrometrowych lub nanometrowych. W polu kawitacji ultradźwiękowej ciśnienie szybko i wielokrotnie zmienia się między próżnią a wartościami sięgającymi 1000bar. Mieszalnik obrotowy z 4 łopatkami musiałby pracować z zawrotną prędkością 300 000 RPM, aby osiągnąć taką samą częstotliwość naprzemiennych cykli ciśnienia. Konwencjonalne mieszalniki obrotowe i mieszalniki rotor–stator nie wytwarzają znaczącej kawitacji ze względu na ograniczenia prędkości.

Wskazówka procesowa: mieszanie ultradźwiękowe pod ciśnieniem

Zastosowanie ciśnienia w reaktorze ultradźwiękowym lub komorze przepływowej intensyfikuje kawitację akustyczną. Hielscher Ultrasonics dostarcza różne typy komór przepływowych i reaktorów, w których można z łatwością wytworzyć ciśnienie do 5 barg. Reaktory ultradźwiękowe wykonane na zamówienie mogą pracować przy wyższych ciśnieniach, sięgających 300barg.

Ultradźwiękowe mieszalniki o dużych siłach ścinających i ich zastosowania

Ultradźwiękowe mieszalniki o dużych siłach ścinających wytwarzają intensywne siły ścinające, które oddziałują na cząstki, takie jak cząstki stałe, krople, kryształy i włókna, w sposób niezbędny do ich rozbijania i rozdrabniania do docelowego rozmiaru, który może mieścić się w zakresie mikrometrowym lub nanometrowym. W zależności od twardości i kruchości materiału parametry procesu ultradźwiękowego można dokładnie dostosować, aby uzyskać pożądany wynik mieszania. W porównaniu z alternatywnymi metodami mieszania, takimi jak mieszadła łopatkowe o dużych siłach ścinających, homogenizatory wysokociśnieniowe, młyny koloidalne / kulkowe, mieszalniki wałowe itp., dezintegratory ultradźwiękowe oferują kilka istotnych zalet.

Zalety ultradźwiękowych mieszalników o dużych siłach ścinających

• Kawitacja i ścinanie o dużej intensywności
• Równomierne przetwarzanie cząstek
• Wysokie stężenia substancji stałych
• Brak dysz / brak zatykania
• Nie jest wymagane medium mielące (tj. kulki)
• Liniowa skalowalność
• Łatwa i bezpieczna obsługa
• Łatwe czyszczenie
• Oszczędność czasu i energii

Ultradźwiękowe mieszalniki o dużych siłach ścinających do zmniejszania rozmiaru cząstek

Dezintegratory ultradźwiękowe są stosowane do zmniejszania rozmiaru cząstek i ich rozprowadzania, niezależnie od tego, czy chodzi o rzeczywiste rozdrabnianie cząstek pierwotnych (określane jako mielenie), czy o rozbijanie aglomeratów (określane jako deaglomeracja / dyspergowanie).
Dowiedz się więcej o ultradźwiękowym mieleniu i dyspergowaniu cząstek!

Ultradźwiękowe mieszalniki o dużych siłach ścinających do emulgowania

Gdy dwie niemieszające się ciecze (np. woda i olej) są poddawane sonikacji za pomocą mieszalnika ultradźwiękowego z sondą, kawitacja ultradźwiękowa rozbija krople – wytwarzając bardzo małe krople obu niemieszających się faz, które następnie są ze sobą mieszane. Ponieważ ultradźwiękowe mieszalniki o dużych siłach ścinających z łatwością wytwarzają krople o rozmiarach nanometrowych, stabilizowane emulsje ultradźwiękowe wykazują długotrwałą stabilność oraz klarowny, przezroczysty wygląd.
Ponieważ każdy rodzaj emulsji ma swój określony próg emulgowania / ścinania, przy którym uzyskuje się optymalny rozmiar i właściwości kropli, precyzyjna regulacja parametrów mieszania ma kluczowe znaczenie. Zbyt słabe ścinanie prowadzi do powstawania zbyt dużych kropli, które szybko ulegają koalescencji i powodują rozdzielenie faz, natomiast zbyt silne ścinanie może zniszczyć produkt. Ultradźwiękowe mieszalniki o dużych siłach ścinających można precyzyjnie kontrolować i dostosowywać do potrzeb procesu.
Kliknij tutaj, aby dowiedzieć się więcej o ultradźwiękowym nanoemulgowaniu!

Ultradźwiękowy mieszalnik o dużych siłach ścinających UP200Ht do emulgowania

Ultradźwiękowe mieszalniki o dużych siłach ścinających do mieszania i rozpuszczania

Ultradźwiękowe mieszalniki o dużych siłach ścinających służą do mieszania, mielenia, dyspergowania i rozpuszczania cząstek, takich jak proszki, pigmenty i włókna, w szybkim, niezawodnym i łatwym procesie. Kawitacja generowana ultradźwiękowo zwiększa przenoszenie masy między ciałami stałymi a cieczą. Kawitacja ultradźwiękowa silnie oddziałuje na cząstki stałe: kawitacyjne strumienie cieczy powodują erozję powierzchni ciał stałych i przenoszą oderwane fragmenty do cieczy, wytwarzając w ten sposób jednorodną zawiesinę.
Kliknij tutaj, aby dowiedzieć się więcej o rozpuszczaniu ultradźwiękowym!

Zastosowania ultradźwiękowych mieszalników o dużych siłach ścinających

• Mielenie i rozdrabnianie
• Deaglomeracja i dyspergowanie
• Emulgowanie
• Rozpuszczanie proszków
• Usprawnianie przenoszenia masy
• Reakcje sonochemiczne

Mieszalniki o dużych siłach ścinających w każdym rozmiarze

Hielscher Ultrasonics projektuje, produkuje i dystrybuuje wysokowydajne mieszalniki o dużych siłach ścinających, od kompaktowego, lecz wydajnego urządzenia laboratoryjnego po pilotażowe i przemysłowe mieszalniki o dużych siłach ścinających do przetwarzania strumieni o dużej objętości w produkcji komercyjnej.

Mieszalniki o dużych siłach ścinających do laboratorium

Mieszalniki ultradźwiękowe z sondą to sprawdzone narzędzia w każdym laboratorium. Ponieważ procesy ultradźwiękowe można liniowo skalować do dużych objętości, ultradźwiękowe mieszalniki Hielscher o dużych siłach ścinających idealnie nadają się do opracowywania i optymalizacji procesu w małej skali. Następnie, po ustaleniu optymalnych parametrów procesu, dane zastosowanie mieszania można liniowo skalować do produkcji pilotażowej i masowej.
Hielscher oferuje ultradźwiękowe mieszalniki o dużych siłach ścinających do pracy w skali laboratoryjnej, o mocy mieszania ultradźwiękowego w zakresie od 50 do 400 watów.

Mieszalniki o dużych siłach ścinających dla przemysłu

Przemysłowe mieszalniki Hielscher o dużych siłach ścinających to procesory ultradźwiękowe dużej mocy, zaprojektowane do mielenia, dyspergowania, emulgowania i mieszania dużych strumieni zawiesin w warunkach intensywnej eksploatacji. Te mieszalniki przemysłowe z łatwością radzą sobie z wysokimi stężeniami substancji stałych i cząstkami o właściwościach ściernych. Sondy (sonotrody) przemysłowych ultradźwiękowych mieszalników o dużych siłach ścinających są wyposażone w kołnierz, dzięki czemu mieszalnik można zamontować w zbiornikach stalowych, naczyniach szklanych lub pojemnikach z tworzyw sztucznych w dowolnym położeniu. Umożliwia to wytworzenie ciśnienia w naczyniu do sonikacji. Zastosowanie ciśnienia w naczyniu ultradźwiękowym lub komorze przepływowej intensyfikuje kawitację akustyczną, a tym samym proces mieszania ultradźwiękowego. Hielscher Ultrasonics oferuje przemysłowe mieszalniki o dużych siłach ścinających o mocy od 500 do 16 000 watów. Dzięki UIP16000 firma Hielscher oferuje ultradźwiękowy mieszalnik o dużych siłach ścinających o największej mocy na świecie.
Materiały o wysokiej lepkości? – Żaden problem! Wszystkie procesory ultradźwiękowe Hielscher z kategorii urządzeń stołowych i przemysłowych mogą z łatwością przetwarzać lepkie zawiesiny o lepkości do 250 000 centypuazów. Przy lepkościach powyżej 2 000 cPs zalecamy stosowanie komór przepływowych w połączeniu z pompami śrubowymi z wirnikiem mimośrodowym, aby poprawić sprzężenie fal ultradźwiękowych z cieczą.

Jak znaleźć odpowiedni ultradźwiękowy mieszalnik o dużych siłach ścinających?

Hielscher Ultrasonics to producent z wieloletnim doświadczeniem w wytwarzaniu wydajnych i niezawodnych ultradźwiękowych systemów mieszania o dużych siłach ścinających, stosowanych do dyspergowania i rozbijania cząstek, przygotowywania nanoemulsji lub rozpuszczania proszków w cieczach. Jako lider rynku mieszalników ultradźwiękowych firma Hielscher projektuje, produkuje i dystrybuuje ultradźwiękowe mieszalniki o dużych siłach ścinających oraz homogenizatory do zastosowań laboratoryjnych i stołowych, aż po skalę pilotażową i w pełni przemysłową.

Odpowiedzi na poniższe pytania pomogą znaleźć mieszalnik o dużych siłach ścinających najlepiej dopasowany do danego procesu:

• Jakie jest docelowe zastosowanie?
• Jaka jest typowa objętość wymagająca przetworzenia?
• Jakie są krytyczne czynniki procesu?
• Jakie standardy jakości należy osiągnąć?

Nasz dobrze wyszkolony i doświadczony personel pomoże w odpowiedzi na wszelkie pytania oraz w opracowaniu koncepcji procesu mieszania. Hielscher Ultrasonics oferuje szczegółowe doradztwo dotyczące przetwarzania ultradźwiękowego, aby pomóc klientom znaleźć najodpowiedniejszy ultradźwiękowy mieszalnik o dużych siłach ścinających. Na tym jednak usługi Hielscher się nie kończą: szkolimy klientów w ich zakładach lub w naszym laboratorium procesów ultradźwiękowych i centrum technicznym, wspierając ich podczas opracowywania, optymalizacji i skalowania procesu.
Przemysłowe procesory ultradźwiękowe Hielscher Ultrasonics z łatwością zapewniają bardzo wysokie amplitudy, niezbędne do rozbijania twardych cząstek i aglomeratów lub przetwarzania zawiesin o wysokim stężeniu substancji stałych. Przemysłowe mieszalniki Hielscher z łatwością pracują przy amplitudach do 200µm w trybie ciągłym 24/7. Jeśli określone procesy wymagają jeszcze wyższych amplitud, dostępne są sondy ultradźwiękowe wykonywane na zamówienie. Akcesoria, takie jak wzmacniacze amplitudy, komory przepływowe, reaktory do sonikacji i kompletne układy recyrkulacyjne, są łatwo dostępne i umożliwiają skonfigurowanie systemu mieszania ultradźwiękowego optymalnie dostosowanego do wymagań procesu. Wszystkie sonotrody i reaktory, które są jedynymi częściami mającymi kontakt z medium, umożliwiają CIP/SIP (czyszczenie i sterylizację na miejscu).

Zaawansowane ultradźwiękowe mieszalniki o dużych siłach ścinających

Hielscher Ultrasonics koncentruje się na wysokowydajnych dezintegratorach do rozbijania komórek, zapewniających najwyższą łatwość obsługi i najnowocześniejsze rozwiązania techniczne. Oznacza to, że standardy dezintegratorów laboratoryjnych Hielscher coraz bardziej zbliżają się do poziomu inteligentnych rozwiązań stosowanych w maszynach przemysłowych. Użytkownik może zdalnie sterować cyfrowymi sonikatorami Hielscher za pomocą przeglądarki. Oprogramowanie do automatycznej rejestracji danych zapisuje wszystkie ważne parametry ultradźwiękowe, takie jak moc netto, moc całkowita, amplituda, temperatura, ciśnienie, czas i data, w pliku CSV na wbudowanej karcie SD. Ponadto dezintegrator ultradźwiękowy można zaprogramować tak, aby automatycznie wyłączał się po określonym czasie lub dostarczeniu określonej energii, a także zaprogramować tryby sonikacji pulsacyjnej. Podłączane czujniki temperatury i ciśnienia umożliwiają dokładne monitorowanie warunków próbki. Ponieważ kontrola temperatury materiałów wrażliwych na ciepło jest kluczowym czynnikiem wpływającym na jakość wyników procesu, Hielscher oferuje różne rozwiązania pozwalające utrzymać temperaturę procesu w docelowym zakresie.
Zaawansowane funkcje sonikatorów Hielscher zapewniają najwyższy poziom kontroli procesu, niezawodne i odtwarzalne wyniki sonikacji, łatwość obsługi i komfort pracy.

Jakość – wyprodukowano w Niemczech

Jako przedsiębiorstwo będące własnością rodziny i zarządzane przez rodzinę, Hielscher stawia na najwyższe standardy jakości swoich procesorów ultradźwiękowych. Wszystkie sonikatory są projektowane, produkowane i dokładnie testowane w naszej siedzibie w Teltow niedaleko Berlina w Niemczech. Wytrzymałość i niezawodność urządzeń ultradźwiękowych Hielscher sprawiają, że są one niezawodnym filarem produkcji. Praca 24/7 przy pełnym obciążeniu i w wymagających warunkach jest naturalną cechą wysokowydajnych mieszalników Hielscher.

Ultradźwiękowe mieszalniki Hielscher o dużych siłach ścinających można kupić w różnych rozmiarach i w konfiguracji dostosowanej do danego procesu. Od obróbki cieczy w małej zlewce laboratoryjnej po ciągłe przepływowe mieszanie zawiesin na skalę przemysłową – Hielscher Ultrasonics oferuje odpowiedni mieszalnik o dużych siłach ścinających! Skontaktuj się z nami – chętnie polecimy idealną konfigurację mieszalnika ultradźwiękowego!

Poniższa tabela przedstawia orientacyjną wydajność przetwarzania naszych sonikatorów: