Miešanie s vysokým šmykom pomocou ultrazvuku

Miešače s vysokým šmykom pôsobia na kvapaliny a suspenzie vysokými šmykovými silami, aby zabezpečili rovnomerné dispergovanie, zmiešavanie a emulgáciu dvoch alebo viacerých fáz typu kvapalina–tuhá látka alebo kvapalina–kvapalina. Pôsobenie ultrazvuku vytvára vysoké šmykové sily prostredníctvom akustickej kavitácie, ktorá vzniká pri prenose vysokovýkonného ultrazvuku do kvapalín. Ultrazvukové miešače s vysokým šmykom predstavujú špičkovú technológiu miešania, ktorá ľahko prekonáva bežne používané lopatkové miešače s vysokým šmykom, viachriadeľové miešače, vysokotlakové homogenizátory, koloidné mlyny a lopatkové miešadlá.

Výhody ultrazvukových miešačov s vysokým šmykom

Ultrazvukové miešače s vysokým šmykom sú dostupné od laboratórnych homogenizátorov s výkonom 50W až po priemyselné miešacie systémy s výkonom 16 000W. Široké portfólio laboratórnych, stolových a priemyselných ultrazvukových miešačov s vysokým šmykom umožňuje vybrať ideálny ultrazvukový miešač s vysokým šmykom pre vašu aplikáciu a objem výroby.
Vysoké amplitúdy ultrazvukovej sondy vytvárajú intenzívnu kavitáciu s vysokorýchlostnými prúdmi kvapaliny a zložitým turbulentným prúdením. Intenzívny hydraulický a mechanický šmyk vytváraný ultrazvukom zmenšuje častice a kvapôčky na mikrometrové a nanometrové rozmery. Keďže parametre procesu sonikácie možno presne riadiť a nastavovať, účinok miešania, mletia alebo dispergovania možno presne prispôsobiť materiálu a cieľu procesu. Ultrazvukové miešače s vysokým šmykom skracujú čas miešania / mletia a spoľahlivo vytvárajú jemné a ultrajemné disperzie.
Ultrazvukový miešač možno použiť na vsádzkové aj priebežné prietokové procesy. Rozmanitosť ultrazvukových prietokových komôr a reaktorov umožňuje miešanie prúdov s veľmi rozdielnymi prietokmi a viskozitami. Ultrazvukový miešač s vysokým šmykom dokáže spracovať veľmi vysoké koncentrácie tuhých látok a ani veľmi abrazívne častice nepredstavujú problém.

Ako funguje miešanie s vysokým šmykom pomocou sonikácie?

Ultrazvukové miešače s vysokým šmykom využívajú rovnaký mechanický princíp ako priemyselné miešacie systémy, napríklad lopatkové miešače s vysokým šmykom, viachriadeľové miešače, koloidné mlyny, vysokotlakové homogenizátory a systémy s lopatkovými miešadlami. Ultrazvukové miešacie systémy sa používajú na dispergovanie a mletie častíc, emulgáciu olejovej a vodnej fázy, rozpúšťanie tuhých látok a prípravu homogénnych zmesí akýchkoľvek materiálov v kvapalinách a suspenziách. Ultrazvukové šmykové miešače majú ultrazvukovú sondu zabudovanú do miešacej nádoby, napríklad do vsádzkovej nádrže alebo prietokovej komory. Sonda ultrazvukového dezintegrátora kmitá v kvapaline s veľmi vysokou frekvenciou a vytvára v nej intenzívnu ultrazvukovú kavitáciu. Kolaps kavitačných bublín vyvoláva silné šmykové sily, ktoré narúšajú a rozbíjajú kvapôčky, aglomeráty, agregáty a dokonca aj primárne častice. Keďže ultrazvuková kavitácia vytvára vysokorýchlostné kavitačné prúdenie s rýchlosťou až 1000km/h, kavitačné prúdy kvapaliny urýchľujú častice. Keď sa urýchlené častice navzájom zrážajú, pôsobia ako mlecie médiá. Následne sa zrážajúce častice trieštia a zmenšujú na mikrometrové alebo nanometrové rozmery. V ultrazvukovom kavitačnom poli sa tlak rýchlo a opakovane mení medzi vákuom a hodnotami až 1000bar. Rotačný miešač so 4 miešacími lopatkami by musel pracovať pri závratných 300 000 RPM, aby dosiahol rovnakú frekvenciu striedajúcich sa tlakových cyklov. Bežné rotačné miešače a rotorovo-statorové miešače nevytvárajú významné množstvo kavitácie v dôsledku obmedzenej rýchlosti.

Tip pre spracovanie: Ultrazvukové miešanie pod tlakom

Zvýšenie tlaku v ultrazvukovom reaktore alebo prietokovej komore zintenzívňuje akustickú kavitáciu. Hielscher Ultrasonics dodáva rôzne typy prietokových komôr a reaktorov, ktoré možno ľahko natlakovať až na 5 barg. Ultrazvukové reaktory vyrobené na mieru zvládajú vyššie tlaky až do 300barg.

Ultrazvukové miešače s vysokým šmykom a ich použitie

Ultrazvukové miešače s vysokým šmykom vytvárajú intenzívne šmykové sily, ktoré pôsobia na častice, ako sú tuhé častice, kvapôčky, kryštály a vlákna, potrebnou intenzitou, aby ich narušili a rozbili na cieľovú veľkosť, ktorá môže byť v mikrometrovej alebo nanometrovej oblasti. V závislosti od tvrdosti a krehkosti materiálov možno parametre ultrazvukového procesu presne nastaviť tak, aby sa dosiahol požadovaný výsledok miešania. V porovnaní s alternatívnymi metódami miešania, ako sú lopatkové miešadlá s vysokým šmykom, vysokotlakové homogenizátory, koloidné / guľôčkové mlyny, hriadeľové miešače atď., ponúkajú ultrazvukové dezintegrátory niekoľko významných výhod.

Výhody ultrazvukových miešačov s vysokým šmykom

• Vysokointenzívna kavitácia a šmyk
• Rovnomerné spracovanie častíc
• Vysoké koncentrácie tuhých látok
• Bez dýz / bez upchávania
• Nie sú potrebné mlecie médiá (t. j. guľôčky)
• Lineárna škálovateľnosť
• Jednoduchá a bezpečná obsluha
• Jednoduché čistenie
• Časová a energetická efektívnosť

Ultrazvukové miešače s vysokým šmykom na zmenšovanie veľkosti častíc

Ultrazvukové dezintegrátory sa používajú na zmenšovanie veľkosti a rozptýlenie častíc, či už ide o skutočné rozdrobenie primárnych častíc (označované ako mletie), alebo o rozbíjanie aglomerátov (označované ako deaglomerácia / dispergácia).
Prečítajte si viac o ultrazvukovom mletí a dispergácii častíc!

Ultrazvukové miešače s vysokým šmykom na emulgáciu

Keď sa dve nemiešateľné kvapaliny (napr. voda a olej) sonikujú pomocou ultrazvukového miešača so sondou, ultrazvuková kavitácia rozbíja kvapôčky – vytvára veľmi malé kvapôčky oboch nemiešateľných fáz, ktoré sa následne navzájom premiešajú. Keďže ultrazvukové miešače s vysokým šmykom ľahko vytvárajú kvapôčky nanometrových rozmerov, stabilizované ultrazvukové emulzie vykazujú dlhodobú stabilitu a číry, priehľadný vzhľad.
Keďže každý druh emulzie má svoj špecifický prah emulgácie / šmyku, pri ktorom sa dosahuje optimálna veľkosť a vlastnosti kvapôčok, presné nastavenie parametrov miešania je rozhodujúce. Zatiaľ čo príliš nízky šmyk vedie k príliš veľkým kvapôčkam, ktoré rýchlo koaleskujú a spôsobujú oddelenie fáz, príliš vysoký šmyk môže produkt zničiť. Ultrazvukové miešače s vysokým šmykom možno presne ovládať a prispôsobiť potrebám procesu.
Kliknite sem a prečítajte si viac o ultrazvukovej nanoemulgácii!

Ultrazvukový miešač s vysokým šmykom UP200Ht na emulgáciu

Ultrazvukové miešače s vysokým šmykom na premiešavanie a rozpúšťanie

Ultrazvukové miešače s vysokým šmykom sa používajú na premiešavanie, mletie, dispergáciu a rozpúšťanie častíc, ako sú prášky, pigmenty a vlákna, v rýchlom, spoľahlivom a jednoduchom procese. Ultrazvukom vytváraná kavitácia zvyšuje prenos hmoty medzi tuhými látkami a kvapalinou. Ultrazvuková kavitácia má silný účinok na tuhé častice: kavitačné prúdy kvapaliny erodujú povrch tuhých látok a prenášajú erodované úlomky do kvapaliny, čím vytvárajú homogénnu suspenziu.
Kliknite sem a prečítajte si viac o ultrazvukovom rozpúšťaní!

Použitie ultrazvukových miešačov s vysokým šmykom

• Mletie a drvenie
• Deaglomerácia a dispergácia
• Emulgácia
• Rozpúšťanie práškov
• Zlepšovanie prenosu hmoty
• Sonochemické reakcie

Miešače s vysokým šmykom v akejkoľvek veľkosti

Hielscher Ultrasonics navrhuje, vyrába a distribuuje vysokovýkonné miešače s vysokým šmykom, od kompaktného, ale výkonného laboratórneho zariadenia až po poloprevádzkové a priemyselné miešače s vysokým šmykom na spracovanie prúdov s veľkým objemom na úrovni komerčnej výroby.

Miešače s vysokým šmykom pre laboratóriá

Ultrazvukové miešače so sondou sú osvedčenými nástrojmi v každom laboratóriu. Keďže ultrazvukové procesy možno lineárne škálovať na veľké objemy, ultrazvukové miešače s vysokým šmykom Hielscher sú ideálne na vývoj a optimalizáciu vášho procesu v malej mierke. Po stanovení optimálnych parametrov procesu možno vašu aplikáciu miešania lineárne rozšíriť na poloprevádzkovú a veľkoobjemovú výrobu.
Hielscher ponúka ultrazvukové miešače s vysokým šmykom na prácu v laboratórnej mierke s rozsahom ultrazvukového miešacieho výkonu od 50 do 400 wattov.

Vysokošmykové miešače pre priemysel

Priemyselné vysokošmykové miešače Hielscher sú vysokovýkonné ultrazvukové procesory určené na mletie, dispergovanie, emulgovanie a miešanie veľkých prúdov suspenzií v náročných prevádzkových podmienkach. Tieto priemyselné miešače ľahko zvládajú vysoké koncentrácie pevných látok aj abrazívne častice. Sondy (sonotródy) priemyselných ultrazvukových vysokošmykových miešačov sú vybavené prírubou, takže miešač možno zabudovať do oceľových nádrží, sklenených nádob alebo plastových kontajnerov v ľubovoľnej orientácii. To umožňuje natlakovať sonikačnú nádobu. Zvýšenie tlaku v ultrazvukovej nádobe alebo prietokovej cele zintenzívňuje akustickú kavitáciu, a tým aj proces ultrazvukového miešania. Hielscher Ultrasonics ponúka priemyselné vysokošmykové miešače s výkonom od 500 do 16 000 wattov. Modelom UIP16000 ponúka Hielscher najvýkonnejší ultrazvukový vysokošmykový miešač na svete.
Vysokoviskózne materiály? – Žiadny problém! Všetky ultrazvukové procesory Hielscher v kategóriách stolových a priemyselných zariadení dokážu ľahko spracovať viskózne suspenzie s viskozitou až 250 000 centipoisov. Pri viskozitách vyšších ako 2 000 cPs odporúčame používať prietokové cely v kombinácii s vretenovými čerpadlami na zlepšenie prenosu ultrazvukových vĺn do kvapaliny.

Ako nájsť správny ultrazvukový vysokošmykový miešač?

Hielscher Ultrasonics je výrobca s dlhoročnými skúsenosťami s výkonnými a spoľahlivými ultrazvukovými vysokošmykovými miešacími systémami, ktoré sa používajú na dispergovanie a rozbíjanie častíc, prípravu nanoemulzií alebo rozpúšťanie práškov v kvapalinách. Ako líder na trhu ultrazvukových miešačov spoločnosť Hielscher navrhuje, vyrába a distribuuje ultrazvukové vysokošmykové miešače a homogenizátory od laboratórnych a stolových zariadení až po zariadenia pre poloprevádzkovú a plnú priemyselnú výrobu.

Odpovede na nasledujúce otázky vám pomôžu nájsť najvhodnejší vysokošmykový miešač pre váš proces:

• Aké je vaše zamýšľané použitie?
• Aký je typický objem, ktorý treba spracovať?
• Aké sú kritické faktory procesu?
• Aké normy kvality je potrebné dosiahnuť?

Náš dobre vyškolený a skúsený personál vám pomôže s akýmikoľvek otázkami aj s návrhom vášho procesu miešania. Hielscher Ultrasonics ponúka podrobné poradenstvo v oblasti ultrazvukového spracovania, aby našim zákazníkom pomohol nájsť ten najideálnejší ultrazvukový vysokošmykový miešač. Služby spoločnosti Hielscher sa však tu nekončia: zákazníkov školíme buď v ich prevádzkach, alebo v našom laboratóriu ultrazvukových procesov a technickom centre, aby sme im pomohli pri vývoji, optimalizácii a zväčšovaní mierky procesu.
Priemyselné ultrazvukové procesory Hielscher Ultrasonics ľahko dosahujú veľmi vysoké amplitúdy, ktoré sú potrebné na rozbíjanie tvrdých častíc a aglomerátov alebo na spracovanie suspenzií s vysokou koncentráciou pevných látok. Priemyselné miešače Hielscher ľahko pracujú pri amplitúdach až 200µm nepretržite v režime 24/7. Ak konkrétne procesy vyžadujú ešte vyššie amplitúdy, k dispozícii sú ultrazvukové sondy vyrobené na mieru. Príslušenstvo, ako sú zosilňovače amplitúdy, prietokové cely, sonikačné reaktory a kompletné recirkulačné zostavy, je bežne dostupné a umožňuje nakonfigurovať váš ultrazvukový miešací systém tak, aby bol optimálne prispôsobený požiadavkám vášho procesu. Všetky sonotródy a reaktory, ktoré sú jedinými časťami prichádzajúcimi do kontaktu s médiom, sú vhodné na CIP/SIP (čistenie a sterilizáciu na mieste).

Prepracované ultrazvukové vysokošmykové miešače

Hielscher Ultrasonics sa zameriava na vysokovýkonné bunkové dezintegrátory s najvyššou používateľskou prívetivosťou a najmodernejšími technickými inováciami. To znamená, že štandardy laboratórnych dezintegrátorov Hielscher sa čoraz viac približujú inteligencii priemyselných zariadení. Používateľ môže digitálne ultrazvukové zariadenia Hielscher ovládať na diaľku prostredníctvom prehliadača. Softvér na automatický záznam údajov zapisuje všetky dôležité parametre ultrazvukového procesu, ako sú čistý výkon, celkový výkon, amplitúda, teplota, tlak, čas a dátum, do súboru CSV na zabudovanej karte SD. Okrem toho možno ultrazvukový dezintegrátor naprogramovať tak, aby sa automaticky vypol po stanovenom čase alebo po dodaní určitého množstva energie, prípadne možno naprogramovať režimy pulznej sonikácie. Pripojiteľné snímače teploty a tlaku umožňujú dôkladne sledovať podmienky vo vzorke. Keďže regulácia teploty materiálov citlivých na teplo je rozhodujúcim faktorom kvality výsledkov procesu, Hielscher ponúka rôzne riešenia na udržanie procesnej teploty v cieľovom teplotnom rozsahu.
Prepracované funkcie ultrazvukových zariadení Hielscher zaručujú najvyššiu úroveň riadenia procesu, spoľahlivé a reprodukovateľné výsledky sonikácie, používateľskú prívetivosť a pohodlie pri práci.

Kvalita – vyrobené v Nemecku

Ako rodinný podnik vlastnený a riadený rodinou kladie Hielscher pri svojich ultrazvukových procesoroch dôraz na najvyššie štandardy kvality. Všetky ultrazvukové zariadenia sa navrhujú, vyrábajú a dôkladne testujú v našom sídle v meste Teltow neďaleko Berlína v Nemecku. Robustnosť a spoľahlivosť ultrazvukových zariadení Hielscher z nich robia ťahúňov vašej výroby. Nepretržitá prevádzka 24/7 pri plnom zaťažení a v náročných podmienkach je prirodzenou vlastnosťou vysokovýkonných miešačov Hielscher.

Ultrazvukové miešače Hielscher s vysokým šmykom si môžete kúpiť v rôznych veľkostiach a v konfigurácii prispôsobenej vášmu procesu. Od spracovania kvapalín v malej laboratórnej kadičke až po kontinuálne prietokové miešanie suspenzií v priemyselnom meradle vám Hielscher Ultrasonics ponúka vhodný miešač s vysokým šmykom! Kontaktujte nás – radi vám odporučíme ideálnu zostavu ultrazvukového miešača!

Nasledujúca tabuľka poskytuje predstavu o približnej spracovateľskej kapacite našich ultrazvukových zariadení: