Ultrazvukové high-shear in-line miešačky
High-shear ultrasonicators pre inline miešanie procesy ponúkajú rôzne výhody v porovnaní s konvenčné koloidné homogenizers. Použitie high-výkon ultrazvuk pre miešanie umožňuje Hielscher ultrazvukové high-nožné miešačky produkovať rovnomerne rozptýlené koloidné suspenzie a emulzie v nano-rozsahu. Ultrazvukové inline homogenizers môže spracovať akýkoľvek objem a viskozitu a môže dokonca zvládnuť veľmi abrazívne častice.
High-shear in-line miešanie s výkonom ultrazvuk
Inline homogenizácia suspenzií pevných kvapalín alebo kvapalín je nevyhnutnou aplikáciou pri výrobe rozmanitých materiálov a tovaru. Ultrazvukové high-shear inline miešačky sa používajú v mnohých priemyselných odvetviach, vrátane výroby farieb, pigmentov & atramenty, polyméry & kompozity, palivá, potraviny & nápoje, výživové doplnky, farmaceutické výrobky, kozmetika & osobnú starostlivosť. Ultrazvukové high-shear inline homogenizers sa používajú na miešanie, rozptyľuje, deagglomerating, emulfifikácia, zmáčanie, rozpúšťanie a mikro-brúsenie častíc. Osobitnou silou ultrazvukových vysokošetrových inline miešačov je schopnosť spoľahlivého spracovania nano-materiálov (napr. nano-disperzie, nano-emulzie).
Ultrazvukové high-shear inline miešačky zvládnuť vysoké objemy, vysoké pevné koncentrácie a abrazívne častice.
Ako ultrazvukové High-Shear Miešanie práce?
Ultrazvukový high-shear miešanie a homogenizácia je založená na pracovnom princípe akustickej kavitácie. Keď kvapaliny sú sonicated pri vysokých intenzitách, ultrazvukové vlny sa šíria cez kvapalné médium a majú za následok striedavé vysokotlakové (kompresia) a nízkotlakové (rarefaction) cykly. Vysokovýkonné ultrasonicators pracujú s frekvenciou okolo. 20kHz. To znamená 20 000 vibrácií za sekundu. Počas nízkotlakového cyklu vytvárajú vysoko intenzívne ultrazvukové vlny malé vákuové bubliny v kvapaline. Keď kavitácia bublina dosiahne veľkosť, pri ktorej nemôže absorbovať žiadnu ďalšiu energiu, sa zrúti násilne počas vysokotlakového cyklu. Tento jav bublinovej imploze je známy pod technickým pojmom "kavitácia". Počas implózie sú lokálne dosiahnuté veľmi vysoké teploty (cca 5 000 K) a tlaky (cca 2 000 hodín). Imploze kavitácie bublina tiež generuje kvapalné trysky až 280m / s rýchlosťou. (porovnaj Suslick 1998)
Tieto vysoko intenzívne a rušivé sily poskytujú dostatočnú energiu na mlyn, deagglomerovať a rozptýliť častice v tekutinách a premeniť ultrazvukové high-shear miešačky do spracovateľskej technológie par excellence. Preto sa používajú ako technika výroby a spracovania, najmä v odvetviach, kde nanotechnológie a nanomateriály zohrávajú kľúčovú úlohu pre výkonnosť a kvalitu výrobkov.
Vynikajúci proces a energetická účinnosť s ultrazvukovými miešačkami
Hielscher Ultrazvukové procesory majú vynikajúcu energetickú účinnosť >85%. To znižuje prevádzkové náklady na elektrickú energiu a vedie k vyššiemu výkonu spracovania. Kusters et al. (1994) obnoviť vo svojej štúdii, že ultrazvuková fragmentácia je rovnako efektívna ako konvenčné brúsenie.
Uplatňovaním tlaku a optimalizáciou ultrazvukového procesu ultrazvuková technológia miešania často vyniká konvenčnými miešacími metódami, ako sú rotačné nožové miešačky, vysokotlakové homognenizers alebo guľové mlyny zďaleka.
V inej štúdii, Pohl et al. (2004) porovnal účinnosť spracovania ultrazvukovej disperzie kremiku s inými metódami miešania s vysokým nožom, ako je napríklad IKA Ultra-Turrax (rotor-stator-systém). Pohl et al. porovnal zníženie veľkosti častíc Aerosil 90 (2%wt) vo vode pomocou Ultra-Turrax (rotor-stator-systém) v rôznych nastaveniach s Hielscher ultrazvukový high-shear mixér UIP1000hd s prietokovou bunkou v nepretržitom režime. Štúdia Pohl et al. dospel k záveru, že "pri konštantnej špecifickej energii EV ultrazvuk je účinnejší ako rotor-stator-systém" a že "aplikovaná ultrazvuková frekvencia v rozsahu od 20 kHz do 30 kHz nemá žiadny významný vplyv na proces disperzie."
- vysoká účinnosť
- pre mikrónov a nanočastíc
- súvislý inline
- pre akýkoľvek objem
- môže spracovať veľmi vysokú viskozitu
- zvládne abrazívne častice
- bez pohyblivých častí (žiadne rotory, čepele)
- bez frézovania (bez korálok)
- CIP (čisté miesto)
Ultrazvukový zníženie veľkosti častíc hydroxyapatitu vápenatého (30% tuhá koncentrácia, 150Ws/g US)
UIP4000hdT, 4000wattový výkonný priemyselný vysokošiarový mixér na inline spracovanie, napr.
Kde kúpiť ultrazvukový high-shear in-line mixer?
Hielscher Ultrasonics je váš dôveryhodný partner, pokiaľ ide o vysokovýkonné ultrazvukom procesy, ako je ultrazvukové frézovanie, rozptyľuje, emulgácia a rozpúšťanie. Hielscher ultrazvukové high-shear inline miešačky môžu dodať veľmi vysoké amplitúdy. Amplitúdy až do 200 μm môžu byť ľahko nepretržite bežať v prevádzke 24/7/365. Pre ešte vyššie amplitúdy, prispôsobené ultrazvukové sonotród sú k dispozícii. Široká škála ultrazvukového inline reaktora a ďalšie príslušenstvo umožňujú ideálne nastavenie pre vašu ultrazvukovú aplikáciu (napr. inline emulgácia, zníženie veľkosti častíc a homogenizácia).
Inteligentný softvér, digitálne menu prostredníctvom dotykového displeja, automatické zaznamenávanie údajov a diaľkové ovládanie prehliadača sú funkcie Hielscher ultrazvukové high-shear homogenizers, ktoré robia prevádzku užívateľsky najpríťuhodnejšie a najjednoduchšie. Technológia clean-in-place (CIP) umožňuje pohodlné používanie ultrazvukového vysokošeošového mixéra. Robustnosť, spoľahlivosť, jednoduchá inštalácia a prevádzka, ako aj nízka údržba sú ďalšie funkcie, ktoré uľahčujú každodennú pracovnú rutinu s ultrasonicators Hielscher.
Kontaktujte nás teraz sa dozviete viac o tom, ako ultrazvukové high-shear inline mixer môže zlepšiť vaše spracovanie pevných kvapalných a kvapalných systémov! Náš dobre vyškolený a dlhodobo skúsený tím vám rád pomôže s viac informáciami o aplikáciách a cenách.
Nasledujúca tabuľka vám uvádza približnú spracovateľskú kapacitu našich ultrazvukov:
| Objem šarže | prietok | Odporúčané Devices |
|---|---|---|
| 1 až 500mL | 10 až 200mL/min | UP100H |
| 10 až 2000mL | 20 až 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 až 20L | 02 až 4 l / min | UIP2000hdT |
| 10 až 100L | 2 až 10 l / min | UIP4000hdT |
| neuv | 10 až 100 l / min | UIP16000 |
| neuv | väčšia | strapec UIP16000 |
Kontaktuj nás! / Opýtajte sa nás!
Hielscher Ultrazvukom vyrába vysokovýkonné ultrazvukové homogenizátory pre miešanie aplikácií, disperzie, emulgácie a extrakcie na laboratórne, pilotné a priemyselné meradle.
Literatúra/referencie
- Brad W. Zeiger; Kenneth S. Suslick (2011): Sonofragmentation of Molecular Crystals. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 37, 14530–14533.
- Suslick, K. S. (1998): Sonochemistry. in: Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, 4th Ed. J. Wiley & Sons, New York, vol. 26, 1998. 517-541.
- Kusters, K. A.; Pratsinis, S. E.; Thomas, S. G. and Smith, D. M. (1994): Energy-size reduction laws for ultrasonic fragmentation. Powder Technology 80, 1994. 253-263.
- Ahmed Taha, Eman Ahmed, Amr Ismaiel, Muthupandian Ashokkumar, Xiaoyun Xu, Siyi Pan, Hao Hu (2020): Ultrasonic emulsification: An overview on the preparation of different emulsifiers-stabilized emulsions. Trends in Food Science & Technology Vol. 105, 2020. 363-377.
- Pohl, M. and Schubert, H. (2004): Dispersion and deagglomeration of nanoparticles in aqueous solutions. PARTEC 2004.
Vysokovýkonné ultrazvukom! Produktový rad Hielscher pokrýva celé spektrum od kompaktného laboratórneho ultrasonicatoru cez stolové jednotky až po plnoindustriálne ultrazvukové systémy.