Растворение: высокопроизводительные диссольверы
Ультразвуковые диссольверы – это мощные устройства для смешивания, применяемые в различных отраслях для диспергирования и гомогенизации суспензий порошков в жидкостях с непревзойдённой эффективностью. В отличие от традиционных методов смешивания, ультразвуковые диссольверы используют ультразвуковые волны высокой интенсивности для создания интенсивной кавитации и микротурбулентности в жидкости. Эти эффекты кавитации и турбулентности приводят к быстрому и равномерному диспергированию частиц. Поэтому ультразвуковые диссольверы особенно эффективны для разрушения агломератов, уменьшения размера частиц и достижения равномерного распределения твёрдых веществ в жидкой среде. В результате получается однородная мелкодисперсная смесь, отвечающая строгим стандартам качества современных производственных процессов.
Растворение с помощью мощного ультразвука
Диссольверы Hielscher Ultrasonics используют механические силы акустической кавитации для диспергирования и деагломерации порошков с образованием коллоидной суспензии. Ультразвуковые диссольверы широко применяются в производстве красок и пигментов, где порошкообразный пигмент диспергируют в связующем. Интенсивные ультразвуковые волны разрушают агломераты, образуя однородные первичные частицы. Ультразвуковые аппараты представляют собой проверенную технологию растворения, применяемую в производстве красок, а также в химической, пищевой промышленности и производстве пластмасс.
SonoStation – Ультразвуковая система под ключ, состоящая из ультразвуковых диссольверов, резервуара, насоса и мешалки.
- Деагломерация порошков
- Приготовление солевых растворов
- Насыщенные и пересыщенные растворы
- Растворение сахара в пищевых составах
- Диспергирование пигментов для красок
- Смешивание реагентов
- Растворение таблеток и капсул (испытание на высвобождение лекарственного вещества)
Ультразвуковой диссольвер – оборудование и принцип работы
Основу высокопроизводительного ультразвукового аппарата для растворения составляют ультразвуковой генератор и преобразователь. Генератор передаёт электрические сигналы преобразователю, который преобразует их в механические колебания. Преобразователь оснащён ультразвуковым зондом, или сонотродом, представляющим собой металлический стержень, обычно изготовленный из высококачественного титанового сплава. Ультразвуковые волны передаются через сонотрод в жидкость.
Используя ультразвук высокой интенсивности, ультразвуковой диссольвер создаёт акустическую кавитацию в жидкостях и суспензиях, вызывая интенсивное перемешивание и высокие силы сдвига. Эти ультразвуковые, или сономеханические, силы способствуют быстрому и тщательному смешиванию даже самых сложных сочетаний порошков и жидкостей. Возможность обеспечить распределение частиц в микро- и наномасштабе, а также равномерное диспергирование делает ультразвуковые диссольверы незаменимыми в отраслях, требующих точно заданного и стабильного качества продукции.
Универсальность ультразвуковых диссольверов выходит за рамки простого смешивания и диспергирования. Их также можно использовать для различных дополнительных процессов, включая эмульгирование, дезинтеграцию, дегазацию и сонохимические реакции. Такая многофункциональность делает ультразвуковые диссольверы ценным оборудованием для широкого спектра промышленных применений: от разработки фармацевтических составов и производства косметики до изготовления специальных химических продуктов и передовых материалов.
Как работает ультразвуковой диссольвер?
Ультразвуковые диссольверы используют мощность ультразвуковых волн высокой интенсивности, которые определяются как высокочастотные звуковые волны выше диапазона слышимости человека. При передаче мощных ультразвуковых волн в жидкость они вызывают интенсивную акустическую кавитацию и микротурбулентность в жидкой среде, способствуя быстрому и равномерному диспергированию частиц. Ультразвуковые волны передаются через сонотрод (также называемый ультразвуковым наконечником или зондом) в жидкую среду в виде механических колебаний. Распространяясь в жидкости, ультразвуковые волны создают чередующиеся циклы высокого и низкого давления. Во время цикла низкого давления в жидкости образуются мельчайшие вакуумные пузырьки или полости. За несколько чередующихся циклов высокого / низкого давления кавитационные пузырьки растут до стадии, на которой они больше не могут поглощать дополнительную энергию. Достигнув максимального размера, кавитационные пузырьки резко схлопываются – это явление известно как кавитация. Схлопывание этих кавитационных пузырьков локально создаёт чрезвычайно интенсивную энергию, вызывая образование микроструй, интенсивный сдвиг и микротурбулентность, которые диспергируют и разрушают агломераты и частицы в жидкости. Струи жидкости ускоряют частицы в среде, в результате чего они сталкиваются друг с другом и дробятся на мелкие части.
Ультразвуковая кавитация, создаваемая ультразвуковыми диссольверами, способствует разрушению агломератов, уменьшению размера частиц и равномерному распределению твёрдых веществ в жидкости. Этот процесс позволяет получить мелкодисперсную смесь с повышенной однородностью и стабильностью, отвечающую строгим требованиям современного производства и научных применений. Способность ультразвуковых диссольверов обеспечивать распределение частиц в микро- и наномасштабе и равномерное диспергирование делает их предпочтительным выбором для отраслей, требующих точно заданного и стабильного качества продукции.
Для чего используются ультразвуковые диссольверы?
Универсальность и эффективность ультразвуковых диссольверов делают их необходимым технологическим оборудованием для широкого спектра отраслей и применений.
- Для производителей красок и пигментов ультразвуковые диссольверы имеют решающее значение, поскольку измельчение и диспергирование пигментов с помощью ультразвука обеспечивают высокую однородность размеров частиц. Одновременно ультразвуковые диссольверы обеспечивают равномерное распределение отдельно диспергированных частиц по всему составу краски. Поскольку размер частиц и их распределение являются обязательными критериями качества пигментных концентратов и конечного состава краски, производители красок и пигментов не отказываются от преимуществ ультразвуковых диссольверов.
По тем же причинам ультразвуковые аппараты также прочно вошли в практику производства чернил и чернил для струйной печати. - В фармацевтической промышленности ультразвуковые диссольверы играют важнейшую роль в разработке лекарственных суспензий, приготовлении липосомальных систем доставки лекарственных веществ и производстве наноэмульсий для фармацевтических составов. Способность ультразвуковых диссольверов уменьшать размер частиц до мелкодисперсного состояния и обеспечивать равномерное диспергирование особенно полезна для повышения биодоступности и стабильности фармацевтических продуктов.
- В косметической промышленности ультразвуковые диссольверы применяют для создания стабильных эмульсий, диспергирования пигментов и наночастиц в составах средств для ухода за кожей и декоративной косметики, экстракции биологически активных соединений и производства высококачественных парфюмерных композиций и смесей эфирных масел. Точное и щадящее смешивание с помощью ультразвуковых диссольверов обеспечивает сохранение желаемой текстуры, внешнего вида и функциональных свойств косметических продуктов, отвечающих стандартам качества взыскательных потребителей и регулирующих органов.
- В химической промышленности ультразвуковые диссольверы используются при производстве специальных химических продуктов, клеёв, покрытий и катализаторов, где достижение равномерного диспергирования и контроль размера частиц имеют решающее значение для эксплуатационных свойств и стабильности продукции. Возможность эффективно диспергировать порошки в растворителях, смолах или полимерах позволяет производителям химической продукции оптимизировать процессы, уменьшать агломерацию и повышать качество и функциональность конечных продуктов.
- Промышленность продуктов питания и напитков также получает преимущества от использования ультразвуковых диссольверов, применяя их для создания стабильных эмульсий, диспергирования функциональных ингредиентов и получения наноразмерных частиц для обогащения пищевых продуктов и инкапсуляции вкусоароматических веществ. Благодаря способности обеспечивать точное смешивание и диспергирование без изменения пищевых или органолептических свойств продуктов ультразвуковые диссольверы способствуют разработке инновационных и высококачественных пищевых составов.
Помимо перечисленных выше областей применения, ультразвуковые диссольверы используются в нанотехнологиях, биотехнологиях, экстракции растительного сырья, восстановлении окружающей среды и исследовательских лабораториях, где потребность в точных и эффективных технологиях диспергирования имеет первостепенное значение. Разнообразие применений ультразвуковых диссольверов подчёркивает их значимость как незаменимых инструментов для достижения оптимальных результатов диспергирования и смешивания в различных отраслях промышленности и научных дисциплинах.
Промышленная ультразвуковая система для процессов растворения в потоке, например для равномерного диспергирования пигментов в составах красок.
Высокопроизводительные диссольверы для любого объёма
Hielscher Ultrasonics специализируется на проектировании, производстве и распространении по всему миру надёжных диссольверов высокой мощности, гомогенизаторов и смесителей с высоким сдвигом, использующих ультразвук и ультразвуковую / акустическую кавитацию для растворения, диспергирования и деагломерации порошков и частиц с получением однородных продуктов, таких как составы красок, химических продуктов, пластмасс и пищевых продуктов. Оборудование Hielscher для растворения представлено в диапазоне от компактных лабораторных устройств периодического действия до полностью промышленных проточных систем.
Узнайте больше о механизме ультразвукового растворения!
Высочайшее качество – разработано и произведено в Германии
Совершенное аппаратное обеспечение и интеллектуальное программное обеспечение ультразвуковых аппаратов Hielscher разработаны для гарантированного обеспечения надёжной ультразвуковой обработки, например производства насыщенных и пересыщенных растворов, пигментных составов и нанодисперсий, с воспроизводимыми результатами и удобством для пользователя.
Системы Hielscher Ultrasonics используются во всём мире на производстве известных производителей красок, химической продукции и продуктов питания. Ультразвуковые аппараты Hielscher, доказавшие свою надёжность при высокоэффективном приготовлении высококачественных дисперсий, коллоидных суспензий и растворов, используются не только в лабораторном масштабе, но главным образом в промышленном производстве для процессов растворения. Благодаря прочности и низкой потребности в техническом обслуживании ультразвуковые процессоры Hielscher легко устанавливать, эксплуатировать и контролировать.
Hielscher Ultrasonics в Тельтове, Германия, – семейное предприятие, управляемое владельцами. Hielscher Ultrasonics имеет сертификацию ISO. Разумеется, ультразвуковые аппараты Hielscher соответствуют требованиям CE и отвечают требованиям UL, CSA и RoHs.
Автоматическое протоколирование данных
Для соблюдения производственных стандартов (например, cGMP) необходимо подробно контролировать и регистрировать производственные процессы. Цифровые ультразвуковые диссольверы и гомогенизаторы Hielscher Ultrasonics оснащены функцией автоматического протоколирования данных. Благодаря этой интеллектуальной функции все важные параметры процесса, такие как ультразвуковая энергия (общая и полезная энергия), температура, давление, время и дата, автоматически сохраняются на встроенную SD-карту сразу после включения устройства.
Мониторинг процесса и регистрация данных важны для постоянной стандартизации процесса и обеспечения качества продукции. Получая доступ к автоматически зарегистрированным данным процесса, вы можете просматривать предыдущие сеансы обработки ультразвуком и оценивать результаты.
Ещё одна удобная функция – дистанционное управление нашими цифровыми ультразвуковыми системами через браузер. С помощью дистанционного управления через браузер вы можете запускать, останавливать, настраивать и контролировать ультразвуковой процессор удалённо из любого места.
Хотите узнать больше о преимуществах ультразвукового растворения и гомогенизации? Свяжитесь с нами прямо сейчас, чтобы обсудить ваш процесс растворения! Наши опытные сотрудники будут рады предоставить дополнительную информацию о применении ультразвукового растворения, ультразвуковых смесителях и гомогенизаторах, включая цены!
- высокопроизводительный ультразвук
- самые современные технологии
- воспроизводимость / повторяемость
- надёжность и прочность
- обработка партиями и в потоке
- для любого объёма
- интеллектуальное программное обеспечение
- интеллектуальные функции (например, протоколирование данных)
- удобство использования
- низкая потребность в техническом обслуживании, простая установка
- CIP (очистка на месте) / SIP (стерилизация на месте)
Таблица ниже даёт представление о приблизительной производительности наших ультразвуковых аппаратов:
| Объём партии | Расход | Рекомендуемые устройства |
|---|---|---|
| от 1 до 500mL | от 10 до 200mL/min | UP100H |
| от 10 до 2000mL | от 20 до 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| от 0,1 до 20L | от 0,2 до 4L/min | UIP2000hdT |
| от 10 до 100L | от 2 до 10L/min | UIP4000hdT |
| от 15 до 150L | от 3 до 15L/min | <UIP6000hdT |
| неприменимо | от 10 до 100L/min | UIP16000 |
| неприменимо | больше | кластер из UIP16000 |
Свяжитесь с нами! / Получите коммерческое предложение!
Литература / Источники
- Siti Hajar Othman, Suraya Abdul Rashid, Tinia Idaty Mohd Ghazi, Norhafizah Abdullah (2012): Dispersion and Stabilization of Photocatalytic TiO2 Nanoparticles in Aqueous Suspension for Coatings Applications. Journal of Nanomaterials, vol. 2012.
- Zanghellini,B.; Knaack,P.; Schörpf, S.; Semlitsch, K.-H.; Lichtenegger, H.C.; Praher, B.; Omastova, M.; Rennhofer, H. (2021): Solvent-Free Ultrasonic Dispersion of Nanofillers in Epoxy Matrix. Polymers 2021, 13, 308.
- Vikash, Vimal Kumar (2020): Ultrasonic-assisted de-agglomeration and power draw characterization of silica nanoparticles. Ultrasonics Sonochemistry, Volume 65, 2020.
- Pohl, M. and Schubert, H. (2004): Dispersion and deagglomeration of nanoparticles in aqueous solutions. PARTEC 2004.
Hielscher Ultrasonics производит высокопроизводительные ультразвуковые гомогенизаторы от лабораторных до промышленных.
