Rozpúšťanie: Vysokovýkonné rozpúšťače
Ultrazvukové rozpúšťače sú výkonné miešacie nástroje používané v rôznych priemyselných odvetviach na dispergáciu a homogenizáciu práškovo-kvapalných suspenzí s bezkonkurenčnou účinnosťou. Na rozdiel od tradičných metód miešania využívajú ultrazvukové rozpúšťače ultrazvukové vlny s vysokou intenzitou na vytvorenie intenzívnej kavitácie a mikroturbulencie v kvapaline. Tieto účinky kavitácie a turbulencií vedú k rýchlemu a rovnomernému rozptylu častíc. Preto sú ultrazvukové rozpúšťače obzvlášť účinné na rozklad aglomerátov, zmenšenie veľkosti častíc a dosiahnutie konzistentnej distribúcie pevných látok v kvapalnom médiu. Výsledkom je homogénna, jemne rozptýlená zmes, ktorá spĺňa prísne štandardy kvality moderných výrobných procesov.
Rozpúšťanie pomocou ultrazvuku
Rozpúšťače od spoločnosti Hielscher Ultrasonics využívajú mechanické sily akustickej kavitácie na rozptýlenie a deaglomeráciu práškov do koloidnej suspenzie. Ultrazvukové rozpúšťače sú široko používané v priemysle farieb a pigmentov, kde je pigmentový prášok dispergovaný v spojive. Intenzívne ultrazvukové vlny rozbíjajú aglomeráty na rovnomerné primárne častice. Ultrazvukové prístroje sú zavedenou technológiou rozpúšťania používanou pri výrobe farieb, ako aj v chemickom, plastikárskom a potravinárskom priemysle.

SonoStation – Ultrazvukový systém na kľúč pozostávajúci z ultrazvukových rozpúšťačov, nádrže, čerpadla a miešadla.
- Deaglomerácia práškov
- Príprava soľanky
- Nasýtené a presýtené roztoky
- Rozpúšťanie cukru v potravinárskych prípravkoch
- Disperzia pigmentov farieb
- Miešanie činidiel
- Rozpúšťanie tabliet a kapsúl (test uvoľňovania liečiva)
Ultrazvukový rozpúšťač – Princíp vybavenia a fungovania
Jadro vysokovýkonného sonikátora na rozpúšťanie pozostáva z ultrazvukového generátora a prevodníka. Generátor vysiela elektrické signály do prevodníka, ktorý tieto signály premieňa na mechanické vibrácie. Prevodník je vybavený ultrazvukovou sondou alebo sonotrodou, čo je kovová tyč bežne vyrobená z kvalitnej zliatiny titánu. Ultrazvukové vlny sú dodávané cez sonotródu do kvapaliny.
Pomocou ultrazvuku s vysokou intenzitou vytvára ultrazvukový rozpúšťač akustickú kavitáciu v kvapalinách a suspenziách, čo vedie k intenzívnemu miešaniu a vysokým šmykovým silám. Tieto ultrazvukové alebo sonomechanické sily umožňujú rýchle a dôkladné premiešanie aj tých najnáročnejších kombinácií prášku a kvapaliny. Schopnosť dosiahnuť distribúciu častíc v mikrónovej a nanomierke, ako aj rovnomernú disperziu, robí ultrazvukové rozpúšťače nepostrádateľnými pre priemyselné odvetvia, ktoré vyžadujú presnú a konzistentnú kvalitu produktov.
Všestrannosť ultrazvukových rozpúšťačov presahuje jednoduché miešanie a disperziu. Môžu byť tiež použité pre rôzne doplnkové procesy vrátane emulgácie, rozpadu, odplynenia a sonochemických reakcií. Vďaka tejto multifunkčnej schopnosti sú ultrazvukové rozpúšťače cenným prínosom v širokom spektre priemyselných aplikácií, od farmaceutických prípravkov a kozmetickej výroby až po výrobu špeciálnych chemikálií a progresívnych materiálov.
Ako funguje ultrazvukový rozpúšťač?
Ultrazvukové rozpúšťače využívajú silu ultrazvukových vĺn s vysokou intenzitou, ktoré sú definované ako vysokofrekvenčné zvukové vlny nad počuteľným rozsahom ľudí. Keď sa silné ultrazvukové vlny spoja do kvapaliny, vyvolávajú intenzívnu akustickú kavitáciu a mikroturbulencie v kvapalnom médiu, čo uľahčuje rýchlu a rovnomernú disperziu častíc. Ultrazvukové vlny sa prenášajú cez sonotródu (tiež ultrazvukový hrot alebo sondu) ako mechanické vibrácie do kvapalného média. Keď sa ultrazvukové vlny šíria kvapalinou, vytvárajú striedavé vysokotlakové a nízkotlakové cykly. Počas nízkotlakového cyklu sa v kvapaline vytvárajú drobné vákuové bubliny alebo dutiny. Počas niekoľkých striedavých vysokotlakových / nízkotlakových cyklov rastú kavitačné bubliny až do štádia, v ktorom nemôžu absorbovať žiadnu ďalšiu energiu. Keď kavitačné bubliny dosiahnu svoju maximálnu veľkosť, prudko implodujú v jave známom ako kavitácia. Implózia týchto kavitačných bublín vytvára lokálne extrémne intenzívnu energiu, čo vedie k mikroprúdom, vysokému šmyku a mikroturbulenciám, ktoré rozptyľujú a rozkladajú aglomeráty a častice v kvapaline. Kvapalné prúdy urýchľujú častice v médiu tak, že sa navzájom zrazia a rozbijú sa na malé kúsky.
Ultrazvuková kavitácia indukovaná ultrazvukovými rozpúšťačmi uľahčuje rozklad aglomerátov, zmenšenie veľkosti častíc a rovnomerné rozloženie pevných látok v kvapaline. Výsledkom tohto procesu je jemne rozptýlená zmes so zvýšenou homogenitou a stabilitou, ktorá spĺňa prísne požiadavky moderných výrobných a vedeckých aplikácií. Schopnosť ultrazvukových rozpúšťačov dosiahnuť distribúciu častíc v mikrónovej a nanomierke a rovnomernú disperziu z nich robí preferovanú voľbu pre priemyselné odvetvia, ktoré vyžadujú presnú a konzistentnú kvalitu produktov.
Na čo sa používajú ultrazvukové rozpúšťače?
Všestrannosť a účinnosť ultrazvukových rozpúšťačov z nich robí základné spracovateľské zariadenia v širokej škále priemyselných odvetví a aplikácií.
- Pre výrobcov farieb a pigmentov sú ultrazvukové rozpúšťače kľúčové, pretože ultrazvukom asistované mletie a dispergácia pigmentov poskytuje vysoko rovnomerné veľkosti častíc. Ultrazvukové rozpúšťače zároveň zabezpečujú rovnomerné rozloženie jednotlivých dispergovaných častíc cez formuláciu farby. Keďže veľkosť častíc a distribúcia častíc sú neoddiskutovateľnými kritériami kvality pre predvsady pigmentov a konečné zloženie farieb, výrobcovia farieb a pigmentov sa nevzdávajú výhod ultrazvukových rozpúšťačov.
Z rovnakých dôvodov sú sonikátory dobre etablované aj vo výrobe atramentov a atramentových atramentov. - Vo farmaceutickom priemysle zohrávajú ultrazvukové rozpúšťače kľúčovú úlohu pri formulovaní suspenzií liekov, príprave lipozomálnych systémov podávania liečiv a výrobe nanoemulzií pre farmaceutické formulácie. Schopnosť ultrazvukových rozpúšťačov dosiahnuť zmenšenie veľkosti jemných častíc a rovnomernú disperziu je obzvlášť prospešná pre zvýšenie biologickej dostupnosti a stability farmaceutických výrobkov.
- V kozmetickom priemysle sa ultrazvukové rozpúšťače používajú na vytváranie stabilných emulzií, dispergáciu pigmentov a nanočastíc v prípravkoch starostlivosti o pleť a make-up, extrakciu bioaktívnych zlúčenín a výrobu vysokokvalitných vôní a zmesí esenciálnych olejov. Presné a jemné miešanie ultrazvukových rozpúšťačov zaisťuje, že kozmetické výrobky si zachovajú požadovanú textúru, vzhľad a výkon a spĺňajú štandardy kvality náročných spotrebiteľov a regulačných orgánov.
- V chemickom priemysle ultrazvukové rozpúšťače prispievajú k výrobe špeciálnych chemikálií, lepidiel, náterov a katalyzátorov, kde je dosiahnutie rovnomernej disperzie a kontroly veľkosti častíc rozhodujúce pre výkon a konzistenciu produktu. Schopnosť efektívne dispergovať prášky na rozpúšťadlá, živice alebo polyméry umožňuje výrobcom chemikálií optimalizovať svoje procesy, znižovať aglomeráciu a zvyšovať kvalitu a funkčnosť svojich konečných produktov.
- Potravinársky a nápojový priemysel tiež ťaží z ultrazvukových rozpúšťačov, ktoré sa používajú na vytváranie stabilných emulzií, dispergovanie funkčných zložiek a výrobu nanočastíc na obohacovanie potravín a zapuzdrenie chuti. Ultrazvukové rozpúšťače svojou schopnosťou dosiahnuť presné miešanie a disperziu bez zmeny výživových alebo senzorických vlastností potravinárskych výrobkov prispievajú k vývoju inovatívnych a vysokokvalitných receptúr potravín.
Okrem vyššie uvedenej oblasti použitia sa ultrazvukové rozpúšťače používajú v nanotechnológii, biotechnológii, botanickej extrakcii, sanácii životného prostredia a výskumných laboratóriách, kde je potreba presných a efektívnych disperzných technológií prvoradá. Rôzne aplikácie ultrazvukových rozpúšťačov zdôrazňujú ich význam ako nepostrádateľných nástrojov na dosiahnutie optimálneho výkonu disperzie a miešania v rôznych priemyselných odvetviach a vedeckých disciplínach.

Ultrazvukový priemyselný systém pre inline procesy rozpúšťania, napr. rovnomerná disperzia pigmentov do náterových formulácií.
Vysokovýkonné rozpúšťače pre akýkoľvek objem
Spoločnosť Hielscher Ultrasonics sa špecializuje na návrh, výrobu a distribúciu spoľahlivých vysokovýkonných rozpúšťačov, homogenizátorov a mixérov s vysokým strihom, ktoré využívajú ultrazvuk a ultrazvukovú / akustickú kavitáciu na rozpúšťanie, dispergovanie a deaglomeráciu práškov a častíc do jednotných produktov, ako sú farby, chemikálie, plasty a potravinárske formulácie. Zariadenia na rozpúšťanie spoločnosti Hielscher sú k dispozícii od kompaktných laboratórnych dávkových zariadení až po plne priemyselné prietokové systémy.
Prečítajte si viac o mechanizme ultrazvukového rozpúšťania!
Najvyššia kvalita – Navrhnutý & Vyrobené v Nemecku
Sofistikovaný hardvér a inteligentný softvér ultrazvukových prístrojov Hielscher sú navrhnuté tak, aby zaručili spoľahlivé ultrazvukové spracovanie, ako je výroba (super)nasýtených roztokov, pigmentových formulácií a nanodisperzií s reprodukovateľnými výsledkami a užívateľsky prívetivým spôsobom.
Ultrazvukové systémy Hielscher sa používajú na celom svete pri výrobe známych výrobcov farieb, chemikálií a potravín. Ultrazvukové prístroje Hielscher, ktoré sa osvedčili ako spoľahlivé pri príprave s vysokou účinnosťou vysokokvalitných disperzií, koloidných suspenzií a roztokov, sa používajú nielen v laboratórnom meradle, ale najmä v priemyselnej výrobe na rozpúšťacie aplikácie. Vďaka svojej robustnosti a nízkej údržbe je možné ultrazvukové procesory Hielscher jednoducho inštalovať, obsluhovať a monitorovať.
Hielscher Ultrasonics v Teltowe v Nemecku je rodinný podnik riadený vlastníkom. Spoločnosť Hielscher Ultrasonics je držiteľom certifikátu ISO. Ultrazvukové prístroje Hielscher sú samozrejme v súlade s CE a spĺňajú požiadavky UL, CSA a RoHs.
Automatické protokolovanie údajov
Aby sa splnili výrobné normy (napr. cGMP), výrobné procesy musia byť podrobne monitorované a zaznamenávané. Digitálne ultrazvukové rozpúšťače a homogenizátory Hielscher Ultrasonics sú vybavené automatickým protokolovaním údajov. Vďaka tejto inteligentnej funkcii sa všetky dôležité procesné parametre, ako je ultrazvuková energia (celková a čistá energia), teplota, tlak, čas a dátum, automaticky ukladajú na vstavanú SD kartu hneď po zapnutí zariadenia.
Monitorovanie procesov a zaznamenávanie údajov sú dôležité pre nepretržitú štandardizáciu procesov a kvalitu produktov. Prístupom k automaticky zaznamenaným procesným údajom môžete revidovať predchádzajúce ultrazvukové spustenia a vyhodnotiť výsledok.
Ďalšou užívateľsky prívetivou funkciou je diaľkové ovládanie prehliadača našich digitálnych ultrazvukových systémov. Pomocou diaľkového ovládania prehliadača môžete spustiť, zastaviť, nastaviť a monitorovať ultrazvukový procesor na diaľku odkiaľkoľvek.
Chcete sa dozvedieť viac o výhodách ultrazvukového rozpúšťania a homogenizácie? Kontaktujte nás teraz a prediskutujte svoj proces rozpúšťania! Naši skúsení zamestnanci sa radi podelia o ďalšie informácie o aplikáciách ultrazvukového rozpúšťania, ultrazvukových miešačkách a homogenizátoroch vrátane cien!
- Vysokovýkonný ultrazvuk
- Najmodernejšia technológia
- reprodukovateľnosť / opakovateľnosť
- spoľahlivosť & odolnosť
- dávka & Inline
- pre akýkoľvek objem
- inteligentný softvér
- inteligentné funkcie (napr. protokolovanie údajov)
- užívateľská prívetivosť
- nízka údržba, jednoduchá inštalácia
- CIP (čistenie na mieste) / SIP (sterilizácia na mieste)
Nasledujúca tabuľka vám poskytuje približnú kapacitu spracovania našich ultrazvukových prístrojov:
Objem dávky | Prietok | Odporúčané zariadenia |
---|---|---|
1 až 500 ml | 10 až 200 ml/min | UP100H |
10 až 2000 ml | 20 až 400 ml/min | UP200Ht, UP400St |
0.1 až 20 l | 00,2 až 4 l/min | UIP2000hdT |
10 až 100 l | 2 až 10 l/min | UIP4000hdT |
15 až 150 l | 3 až 15 l/min | <<UIP6000hdT">a href="https://www.hielscher.com/uip6000hdt-6kw-high-performance-ultrasonicator.htm">UIP6000hdT |
N.A. | 10 až 100 l/min | UIP16000 |
N.A. | väčší | Zhluk UIP16000 |
Kontaktujte nás! / Získajte cenovú ponuku!
Literatúra / Referencie
- 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.

Spoločnosť Hielscher Ultrasonics vyrába vysokovýkonné ultrazvukové homogenizátory od laboratórium do priemyselná veľkosť.