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).
Kako deluje ultrazvočno mešanje z visokim striženjem?
Ultrazvočno mešanje in homogenizacija z visokim striženjem temelji na principu delovanja akustične kavitacije. Ko se tekočine ultrazvočno razbijajo pri visokih intenzivnostih, se ultrazvočni valovi širijo skozi tekoči medij in povzročijo izmenične cikle visokega tlaka (stiskanje) in nizkega tlaka (redčenje). Ultrazvočni aparati visoke moči delujejo s frekvenco okoli. 20kHz. To pomeni 20.000 vibracij na sekundo. Med nizkotlačnim ciklom ultrazvočni valovi visoke intenzivnosti ustvarjajo majhne vakuumske mehurčke v tekočini. Ko kavitacijski mehurček doseže velikost, pri kateri ne more absorbirati nobene nadaljnje energije, se med visokotlačnim ciklom silovito zruši. Ta pojav implozije mehurčkov je znan pod tehničnim izrazom "kavitacija". Med implozijo se lokalno dosežejo zelo visoke temperature (približno 5.000 K) in tlaki (približno 2.000 atm). Implozija kavitacijskega mehurčka ustvarja tudi tekoče curke s hitrostjo do 280 m / s. (prim. 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
Hielscher ultrasonic processors have an outstanding energy efficiency of >85%. This reduces operational electricity costs and results in higher processing performance. Kusters et al. (1994) resume in their study that ultrasonic fragmentation is equally efficient as conventional grinding.
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.
(2004) so primerjali učinkovitost obdelave ultrazvočne disperzije silicijevega dioksida z drugimi metodami mešanja z visokim strižjem, na primer z IKA Ultra-Turrax (rotor-stator-sistem). Pohl et al. primerjal zmanjšanje velikosti delcev Aerosil 90 (2% mas.) v vodi z uporabo Ultra-Turrax (rotor-stator-sistem) pri različnih nastavitvah s Hielscherjevim ultrazvočnim mešalnikom z visokim striženjem UIP1000hd s pretočno celico v neprekinjenem načinu. Študija Pohl et al. zaključuje, da je "pri konstantni specifični energiji EV ultrazvok učinkovitejši od sistema rotor-stator" in da "uporabljena ultrazvočna frekvenca v območju od 20 kHz do 30 kHz nima večjega vpliva na proces disperzije."
- 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)

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!
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.

Visoko zmogljiva ultrazvoka! Hielscherjeva paleta izdelkov zajema celoten spekter od kompaktnega laboratorijskega ultrazvočnega aparata preko namiznih enot do popolnoma industrijskih ultrazvočnih sistemov.