Ultrazvočni in-line mešalniki z visokim striženjem
Ultrazvočni aparati z visokim striženjem za inline mešalne procese ponujajo različne prednosti v primerjavi s konvencionalnimi koloidnimi homogenizatorji. Uporaba ultrazvoka visoke moči za mešanje omogoča Hielscherjevim ultrazvočnim mešalnikom z visokim striženjem, da proizvajajo enakomerno razpršene koloidne suspenzije in emulzije v nano-območju. Ultrazvočni inline homogenizatorji lahko obdelajo poljuben volumen in viskoznost ter lahko celo obdelajo zelo abrazivne delce.
In-line mešanje z visokim striženjem z močnim ultrazvokom
Inline homogenizacija suhzijev trdno-tekoče ali tekoče-tekoče je nujna uporaba pri proizvodnji različnih materialov in blaga. Ultrazvočni inline mešalniki z visokim striženjem se uporabljajo v številnih panogah, vključno s proizvodnjo barv, pigmentov & črnila, polimeri & kompoziti, goriva, živila & pijače, prehranska dopolnila, farmacevtski izdelki, kozmetika & osebna nega med drugim. Ultrazvočni visokostrižni inline homogenizatorji se uporabljajo za mešanje, razprševanje, deaglomeracijo, emulgiranje, vlaženje, raztapljanje in mikro mletje delcev. Posebna moč ultrazvočnih visokostrižnih inline mešalnikov je sposobnost zanesljive obdelave nano-materialov (npr. nano-disperzij, nano-emulzij).
Ultrazvočni inline mešalniki z visokim striženjem obdelujejo velike količine, visoke koncentracije trdnih snovi in abrazivne delce.
Kako deluje ultrazvočno mešanje z visokim striženjem?
Ultrasonic high-shear mixing and homogenization is based on the working principle of acoustic cavitation. When liquids are sonicated at high intensities, the ultrasound waves propagate through the liquid medium and result in alternating high-pressure (compression) and low-pressure (rarefaction) cycles. High power ultrasonicators operate at a frequency of around. 20kHz. This means 20,000 vibrations per second. During the low-pressure cycle, high-intensity ultrasound waves create small vacuum bubbles in the liquid. When the cavitation bubble attains a size at which its cannot absorb any further energy, it collapses violently during a high-pressure cycle. This phenomenon of bubble implosion is known under the technical term “Kavitacija”. During the implosion very high temperatures (approx. 5,000K) and pressures (approx. 2,000atm) are reached locally. The implosion of the cavitation bubble also generates liquid jets of up to 280m/s velocity. (cf. Suslick 1998)
Te zelo intenzivne in moteče sile zagotavljajo dovolj energije za mletje, deaglomeracijo in razprševanje delcev v tekočinah ter pretvorbo ultrazvočnih visokostrižnih mešalnikov v tehnologijo predelave par excellence. Zato se uporabljajo kot tehnika izdelave in predelave, zlasti v sektorjih, kjer imajo nanotehnologija in nanomateriali ključno vlogo pri učinkovitosti in kakovosti izdelkov.
Vrhunska procesna in energetska učinkovitost z ultrazvočnimi mešalniki
Hielscherjevi ultrazvočni procesorji imajo izjemno energetsko učinkovitost > 85 %. To zmanjšuje operativne stroške električne energije in povečuje učinkovitost obdelave. Kusters in drugi (1994) so v svoji študiji ponovili, da je ultrazvočno drobljenje enako učinkovito kot običajno mletje.
Z uporabo tlaka in optimizacijo ultrazvočnega procesa tehnologija ultrazvočnega mešanja pogosto odlikuje konvencionalne metode mešanja, kot so mešalniki z rotacijskimi rezili, visokotlačni homognenizatorji ali kroglični mlini.
In another study, Pohl et al. (2004) compared the processing efficiency of ultrasonic dispersion of silica with other high-shear mixing methods, such as with an IKA Ultra-Turrax (rotor-stator-system). Pohl et al. compared the particle size reduction of Aerosil 90 (2%wt) in water using an Ultra-Turrax (rotor-stator-system) at various settings with that of a Hielscher ultrasonic high-shear mixer UIP1000hd with flow cell in continuous mode. The study of Pohl et al. concludes, that “at constant specific energy EV ultrasound is more effective than the rotor-stator-system” and that “the applied ultrasound frequency in the range from 20 kHz up to 30 kHz has no major effect on the dispersion process.”
- visoka učinkovitost
- za mikronske in nanodelce
- neprekinjeno v vrstici
- za poljubno količino
- lahko obdeluje zelo visoke viskoznosti
- lahko ravna z abrazivnimi delci
- brez gibljivih delov (brez rotorjev, lopatic)
- brez rezkalnega medija (brez kroglic)
- CIP (čiščenje na mestu)
Ultrazvočno zmanjšanje velikosti delcev kalcijevega hidroksiapatita (30% trdna koncentracija, 150W/g US)
UIP4000hdT, 4000-vatni zmogljiv industrijski mešalnik z visokim striženjem za inline obdelavo, npr. mokro mletje, razprševanje, emulgiranje in raztapljanje koloidnih suspenzij.
Kje kupiti ultrazvočni in-line mešalnik z visokim striženjem?
Hielscher Ultrasonics je vaš zaupanja vreden partner, ko gre za visoko zmogljive ultrazvočne procese, kot so ultrazvočno rezkanje, dispergiranje, emulgiranje in raztapljanje. Hielscherjevi ultrazvočni inline mešalniki z visokim striženjem lahko zagotovijo zelo visoke amplitude. Amplitude do 200 μm je mogoče enostavno neprekinjeno izvajati v 24/7/365 delovanju. Za še višje amplitude so na voljo prilagojene ultrazvočne sonotrode. Široka paleta ultrazvočnih inline reaktorjev in nadaljnjih dodatkov omogoča idealno nastavitev za vašo ultrazvočno aplikacijo (npr. Inline emulzifikacija, zmanjšanje velikosti delcev in homogenizacija).
Pametna programska oprema, digitalni meni prek zaslona na dotik, samodejno snemanje podatkov in daljinski upravljalnik brskalnika so značilnosti Hielscher ultrazvočnih homogenizatorjev z visokim strižjem, zaradi katerih je delovanje najbolj uporabniku prijazno in preprosto. Tehnologija čiščenja na mestu (CIP) omogoča uporabo ultrazvočnega mešalnika z visokim striženjem. Robustnost, zanesljivost, enostavna namestitev in upravljanje ter nizko vzdrževanje so dodatne funkcije, ki olajšajo vsakodnevno delo s Hielscher ultrazvočnimi aparati.
Kontaktirajte nas zdaj, če želite izvedeti več o tem, kako lahko ultrazvočni inline mešalnik z visokim striženjem izboljša vašo obdelavo sistemov trdne tekočine in tekočine! Naša dobro usposobljena in dolgoletna izkušena ekipa vam bo z veseljem pomagala z več informacijami o aplikacijah in cenah.
Spodnja tabela vam prikazuje približno zmogljivost obdelave naših ultrazvočnih aparatov:
| Obseg serije | Pretok | Priporočene naprave |
|---|---|---|
| 1 do 500 ml | 10 do 200 ml / min | UP100H |
| 10 do 2000 ml | 20 do 400 ml / min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 do 20L | 00,2 do 4 l/min | UIP2000hdT |
| 10 do 100L | 2 do 10 l/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10 do 100 l/min | UIP16000 |
| n.a. | Večji | Grozd UIP16000 |
Kontaktirajte nas! / Vprašajte nas!
Hielscher Ultrasonics proizvaja visoko zmogljive ultrazvočne homogenizatorje za mešanje, disperzijo, emulgacijo in ekstrakcijo v laboratorijski, pilotni in industrijski ravni.
Literatura / Reference
- 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.
High performance ultrasonics! Hielscher's product range covers the full spectrum from the compact lab ultrasonicator over bench-top units to full-industrial ultrasonic systems.