Ultraljudsblandare med hög skjuvning

Ultraljudsapparater med hög skjuvning för inline-blandningsprocesser erbjuder olika fördelar jämfört med konventionella kolloida homogenisatorer. Att använda ultraljud med hög effekt för blandning gör det möjligt för Hielscher ultraljudsblandare med hög skjuvning att producera jämnt dispergerade kolloidala suspensioner och emulsioner i nanoområdet. Ultraljudshomogenisatorer inline kan bearbeta vilken volym och viskositet som helst och kan till och med hantera mycket slipande partiklar.

In-Line mixning med hög skjuvning och kraftfullt ultraljud

Inline homogenisering av fast-vätska eller flytande-vätskesuspensioner är en nödvändig tillämpning vid produktion av mångfaldiga material och varor. Ultraljudsblandare med hög skjuvning används i många industrier, inklusive tillverkning av färger, pigment & Bläck, polymerer & Kompositer, bränslen, livsmedel & drycker, kosttillskott, läkemedel, kosmetika & personlig vård bland annat. Ultraljudshomogenisatorer med hög skjuvning används för att blanda, dispergera, deagglomerera, emulgera, väta, lösa upp och mikromala partiklar. En särskild styrka hos ultraljudsblandare med hög skjuvning är förmågan till tillförlitlig bearbetning av nanomaterial (t.ex. nanodispersioner, nanoemulsioner).

Hur fungerar ultraljudsblandning med hög skjuvning?

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 “Kavitation”. 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)
Dessa högintensiva och störande krafter ger tillräckligt med energi för att mala, deagglomerera och dispergera partiklar i vätskor och förvandla ultraljudsblandare med hög skjuvning till bearbetningstekniken par excellence. Därför används de som tillverknings- och bearbetningsteknik, särskilt inom sektorer där nanoteknik och nanomaterial spelar en avgörande roll för prestanda och produktkvalitet.

Överlägsen process- och energieffektivitet med ultraljudsblandare

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.
Genom att applicera tryck och optimera ultraljudsprocessen överträffar ultraljudsblandningstekniken ofta konventionella blandningsmetoder som roterande bladblandare, högtryckshomogneniserare eller kulkvarnar överlägset.
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.”

Ultraljudspartikelstorleksreduktion av kalciumhydroxiapatit (30% fast koncentration, 150Ws/g US)

Var kan man köpa din ultraljudsmixer med hög skjuvning?

Hielscher Ultrasonics is your trusted partner when it comes to high-performance sonication processes, such as ultrasonic milling, dispersing, emulsification and dissolving. Hielscher’s ultrasonic high-shear inline mixers can deliver very high amplitudes. Amplitudes of up to 200µm can be easily continuously run in 24/7/365 operation. For even higher amplitudes, customized ultrasonic sonotrodes are available. A wide variety of ultrasonic inline reactor and further accessories allow for the ideal setup for your ultrasonic application (e.g., inline emulsification, particle size reduction, and homogenization).
Smart programvara, digital meny via pekskärm, automatisk dataregistrering och fjärrkontroll i webbläsaren är funktioner hos Hielschers ultraljudshomogenisatorer med hög skjuvning som gör operationen mest användarvänlig och enkel. CIP-tekniken (clean-in-place) gör det bekvämt att använda en ultraljudsmixer med hög skjuvning. Robusthet, tillförlitlighet, enkel installation och drift samt lågt underhåll är ytterligare funktioner som underlättar den dagliga arbetsrutinen med Hielscher ultraljudsapparater.

Kontakta oss nu för att lära dig mer om hur ultraljudsblandare med hög skjuvning kan förbättra din bearbetning av fasta-flytande och flytande-vätskesystem! Vårt välutbildade och långvariga erfarna team hjälper dig gärna med mer information om ansökningar och priser.

Tabellen nedan ger dig en indikation på den ungefärliga bearbetningskapaciteten hos våra ultraljudsapparater: