Blandning med hög skjuvning med ultraljud

Blandare med hög skjuvning applicerar höga skjuvkrafter på vätskor och uppslamningar för att ge enhetlig dispersion, blandning och emulgering av två eller flera flytande-fasta eller flytande-vätskefaser. Ultraljud genererar höga skjuvkrafter via akustisk kavitation, som uppstår när ultraljud med hög effekt kopplas till vätskor. Ultraljudsblandare med hög skjuvning är en överlägsen blandningsteknik, som lätt utmärker sig vanliga blandare med hög skjuvblad, blandare med flera axlar, högtryckshomogenisatorer, kolloidkvarnar och bladomrörare.

Fördelarna med ultraljudsmixers med hög skjuvning

Ultraljudsblandare med hög skjuvning finns tillgängliga från 50 W laboratoriehomogenisatorer upp till 16 000 W industriella blandningssystem. Den breda portföljen från labb-, bänk- och industriella ultraljudsmixers med hög skjuvning gör det möjligt att välja den perfekta ultraljudsmixern med hög skjuvning för din applikation och produktionsvolym.
Höga amplituder vid ultraljudssonden skapar intensiv kavitation med vätskeströmmar med höga hastigheter och komplexa turbulenser. Den ultraljudsgenererade intensiva hydrauliska och mekaniska skjuvningen reducerar partiklar och droppar till mikron- och nanostorlek. Eftersom ultraljudsbehandling processparametrar är exakt kontrollerbara och justerbara, kan effekten av blandning, malning, eller dispergering anpassas exakt till materialet och processmålet. Ultraljudsblandare med hög skjuvning minskar blandnings-/malningstiden och producerar tillförlitligt fina och ultrafina dispersioner.
Ultraljudsmixer kan användas för batch- och inline-flödesprocesser. Mångfalden av ultraljudsflödesceller och reaktorer gör det möjligt att blanda strömmar med mycket olika flödeshastigheter och viskositeter. Ultraljudsmixer med hög skjuvning kan hantera mycket höga fasta koncentrationer och även mycket slipande partiklar är inga problem.

Hur fungerar högskjuvning blandning av ultraljudsbehandling?

Ultraljudsblandare med hög skjuvning använder samma mekaniska princip som industriella blandningssystem, t.ex. blandare med hög skjuvning, blandare med flera axlar, kolloidkvarnar, högtryckshomogenisatorer och bladomrörarsystem. Ultraljudsblandningssystem används för att dispergera och mala partiklar, för att emulgera olje- och vattenfaser, för att solubilisera fast material och för att producera homogena blandningar av alla typer av material i vätskor och uppslamningar. Ultraljudsskjuvblandare integrerar en ultraljudssond i ett blandningskärre, till exempel i en batchtank eller i en flödescell. Ultraljudsdesintegratorsonden vibrerar i vätskan med en mycket hög frekvens och skapar intensiv ultraljudskavitation i vätskan. Kollapsen av kavitationsbubblorna resulterar i kraftfulla skjuvkrafter som stör och bryter droppar, agglomerat, aggregat och till och med primära partiklar. Eftersom ultraljudskavitation genererar kavitationsströmning med hög hastighet med upp till 1000 km/h, accelererar de kavitationella vätskestrålarna partiklar. När de accelererade partiklarna kolliderar med varandra fungerar de som malningsmedier. Därefter splittras de kolliderande partiklarna och reduceras till mikron- eller nanostorlek. I ultraljudskavitationsfältet växlar trycken snabbt och upprepade gånger mellan vakuum och upp till 1000 bar. En roterande mixer med 4 mixerblad skulle behöva arbeta med svindlande 300 000 rpm för att uppnå samma frekvens av alternerande tryckcykler. Konventionella roterande omrörare och rotor-statorblandare skapar ingen betydande mängd kavitation på grund av deras hastighetsbegränsning.

Bearbetningstips: Ultraljudsblandning under tryck

Genom att applicera tryck på ultraljudsreaktorn eller flödescellen intensifieras den akustiska kavitationen. Hielscher Ultrasonics levererar olika typer av flödesceller och reaktorer, som enkelt kan trycksättas upp till 5 barg. Skräddarsydda ultraljudsreaktorer kan hantera högre tryck på upp till 300 barg.

Ultraljudsmixers med hög skjuvning och deras tillämpningar

Ultraljudsblandare med hög skjuvning skapar intensiva skjuvkrafter, som har den nödvändiga effekten på partiklar som fasta ämnen, droppar, kristaller och fibrer för att störa och bryta ner dem till en riktad storlek, som kan vara i mikron- eller nanoområdet. Beroende på materialets hårdhet och sprödhet kan ultraljudsprocessparametrarna justeras exakt för att uppnå det eftersträvade blandningsresultatet. Jämfört med alternativa blandningsmetoder som omrörare med hög skjuvblad, högtryckshomogenisatorer, kolloid-/strängkvarnar, axelblandare etc. erbjuder ultraljudssönderdelare några stora fördelar.

Fördelar med ultraljudsmixers med hög skjuvning

• Högintensiv kavitation och skjuvning
• Enhetlig partikelbehandling
• Höga koncentrationer av fasta ämnen
• Inga munstycken / ingen igensättning
• Inget malmedium (t.ex. pärlor) krävs
• Linjär skalbarhet
• Lätt & Säker drift
• Lätt att rengöra
• Tid- & energisnål

Ultraljudsmixers med hög skjuvning för minskning av partikelstorlek

Ultraljudsdesintegratorer används för minskning av partikelstorlek och partikelfördelning, oavsett om detta innebär verklig sönderdelning av primära partiklar (kallad malning) eller brott av agglomerat (kallad deagglomeration / dispersion).
Läs mer om ultraljudsfräsning och dispergering av partiklar!

Hielscher SonoStation för ultraljud av medelstora satser med hjälp av en eller två flödescellreaktorer. Den kompakta SonoStation kombinerar en 38 liters omrörd tank med en justerbar progressiv kavitetspump som kan mata upp 3 liter per minut till en eller två ultraljudsflödescellsreaktorer.

Ultraljudsblandningsstation - SonoStation med 2 x 2000 watt homogenisatorer

Ultraljudsmixers med hög skjuvning för emulgering

När två oblandbara vätskor (t.ex. vatten och olja) sonifieras med hjälp av en ultraljudsmixer av sondtyp, stör ultraljudskavitation dropparna – producerar mycket små droppar av de två oblandbara faserna, som sedan blandas ihop. Eftersom ultraljudsmixers med hög skjuvning lätt producerar droppar i nanostorlek, uppvisar stabiliserade ultraljudsemulsioner en långsiktig stabilitet och ett klart transparent utseende.
Eftersom alla typer av emulsion har sin specifika emulgerings-/skjuvtröskel, där optimal droppstorlek och egenskaper erhålls, är den exakta justeringen av blandningsparametrarna avgörande. Medan skjuvning för låg resulterar i för stora droppar, som smälter samman snabbt och resulterar i fasseparation, kan skjuvning för hög förstöra produkten. Ultraljudsblandare med hög skjuvning kan styras exakt och justeras efter processbehoven.
Klicka här för att läsa mer om ultraljud nano-emulgering!

Ultraljud nano-emulsioner: Den här videon visade den snabba produktionen av en nano-emulsion av olja i vatten. UP200Ht homogeniserar oljan och vattnet på några sekunder.

Ultraljudsemulgering med UP200Ht med S26d14-sond

Ultraljud mixer med hög skjuvning UP200Ht för emulgering

Ultraljudsblandare med hög skjuvning för blandning och upplösning

Ultraljudsblandare med hög skjuvning används för att blanda, mala, dispergera och lösa upp partiklar som pulver, pigment och fibrer i en snabb, pålitlig och enkel process. Ultraljudsgenererad kavitation ökar massöverföringen mellan fasta ämnen och vätska. Ultraljudskavitation har en stark inverkan på fasta partiklar: De kavitationella vätskeströmmarna eroderar ytan på fasta ämnen och transporterar de eroderade fragmenten in i vätskan och producerar därmed en homogen suspension.
Klicka här för att läsa mer om ultraljudsupplösning!

Tillämpningar av ultraljudsmixers med hög skjuvning

• fräsning & Malning
• deagglomeration & spridning
• emulgering
• Upplösning av pulver
• Förbättrad massöverföring
• sonokemiska reaktioner

Mixers med hög skjuvning i alla storlekar

Hielscher Ultrasonics designar, tillverkar och distribuerar högpresterande högskjuvningsblandare från den kompakta, men ändå kraftfulla laboratorieenheten till pilot- och industriella högskjuvningsblandare för bearbetning av stora volymströmmar på kommersiell produktionsnivå.

Blandare med hög skjuvning för laboratoriet

Ultraljudsblandare av sondtyp är etablerade verktyg i varje laboratorium. Eftersom ultraljudsprocesser kan skalas upp linjärt till stor volym, är Hielscher ultraljudsblandare med hög skjuvning idealiska för att utveckla och optimera din process i liten skala. Sedan, efter att ha fastställt de optimala processparametrarna, kan din blandningsapplikation skalas upp linjärt till pilot- och bulkproduktion.
Hielscher erbjuder ultraljudsblandare med hög skjuvning för arbete i labbskala med ett effektområde från 50 till 400 watt ultraljudsblandningseffekt.

Mixers med hög skjuvning för industrin

Hielscher industriella högskjuvningsblandare är ultraljudsprocessorer med hög effekt designade för att mala, dispergera, emulgera och blanda stora slamströmmar under tung belastning. Dessa industriella blandare hanterar enkelt höga fasta koncentrationer och slipande partiklar. Sonderna (sonotrodes) i industriella ultraljudsblandare med hög skjuvning är utrustade med en fläns så att blandaren kan integreras i ståltankar, glaskärl eller plastbehållare i vilken riktning som helst. Detta gör det möjligt att trycksätta ultraljudsbehandlingskärlet. Genom att applicera tryck på ultraljudskärlet eller flödescellen intensifieras den akustiska kavitationen och därmed ultraljudsblandningsprocessen. Hielscher Ultrasonics erbjuder industriella mixers med hög skjuvning från 500 till 16 000 watt. Med UIP16000 erbjuder Hielscher den mest kraftfulla ultraljudsmixern med hög skjuvning över hela världen.
Material med hög viskositet? – Inga problem! Alla Hielscher ultraljudsprocessorer i kategorierna bänkskiva och industri kan enkelt bearbeta viskösa uppslamningar på upp till 250 000 centipoise. För viskositeter högre än 2 000 cPs rekommenderar vi användning av genomströmningsceller i kombination med progressiva kavitetspumpar för förbättrad koppling av ultraljudsvågorna till vätskan.

Hur hittar man rätt ultraljudsmixer med hög skjuvning?

Hielscher Ultrasonics är sedan länge en erfaren tillverkare av kraftfulla och pålitliga ultraljudsblandningssystem med hög skjuvning, som används för att dispergera och bryta partiklar, för att framställa nanoemulsioner eller för att lösa upp pulver i vätskor. Hielscher är marknadsledande inom ultraljudsmixers och designar, tillverkar och distribuerar ultraljudsmixers och homogenisatorer från labb och bänkskivor upp till pilot- och helindustriell skala.

Att svara på följande frågor hjälper dig att hitta den mest lämpliga mixern med hög skjuvning för din process:

• Vad är ditt målprogram?
• Vilken är den typiska volymen som måste bearbetas?
• Vilka är de kritiska faktorerna i processen?
• Vilka är de kvalitetsstandarder som måste uppnås?

Vår välutbildade och erfarna personal hjälper dig med alla frågor och utformningen av din blandningsprocess. Hielscher Ultrasonics erbjuder en djupgående rådgivning om ultraljudsbehandling för att hjälpa våra kunder att hitta den mest idealiska ultraljudsmixern med hög skjuvning. Men Hielschers service slutar inte här, vi utbildar kunder antingen på deras anläggningar eller i vårt ultraljudsprocesslaboratorium och tekniska center för att hjälpa dem under processutveckling, optimering och uppskalning.
Hielscher Ultrasonics’ Industriella ultraljudsprocessorer levererar lätt mycket höga amplituder, som krävs för att bryta hårda partiklar och agglomerat eller för att bearbeta slam med en hög fast koncentration. Hielscher industriella blandare körs enkelt med amplituder på upp till 200 μm kontinuerligt i 24/7 drift. Om specifika processer kräver ännu högre amplituder finns anpassade ultraljudssonder tillgängliga. Tillbehör som boosterhorn, flödesceller, ultraljudsbehandlingsreaktorer och kompletta recirkulationsinställningar är lättillgängliga och gör det möjligt att konfigurera ditt ultraljudsblandningssystem anpassat optimalt till dina processkrav. Alla sonotroder och reaktorer, som är de enda delarna som kommer i kontakt med mediet, är CIP/SIP (rengöring och sterilisering på plats).

Sofistikerade ultraljudsmixers med hög skjuvning

Hielscher Ultrasonics fokuserar på högpresterande celldesintegratorer med högsta användarvänlighet och toppmoderna tekniska framsteg. Detta innebär att standarderna för Hielschers laboratoriedesintegratörer anpassar sig mer och mer till intelligensen hos industriella maskiner. Användaren kan styra Hielschers digitala ultraljudsapparater via webbläsarens fjärrkontroll. Programvaran för automatisk dataregistrering skriver alla viktiga ultraljudsparametrar som nettoeffekt, total effekt, amplitud, temperatur, tryck, tid och datum som CSV-fil på ett inbyggt SD-kort. Dessutom kan ultraljudsdesintegratorn programmeras till automatisk avstängning efter en bestämd tid eller en specifik energitillförsel eller programmera pulserande ultraljudsbehandling. Pluggbara temperatur- och trycksensorer gör det möjligt att spåra provförhållandena noggrant. Eftersom temperaturkontroll av värmekänsliga material är en avgörande faktor för kvaliteten på processresultaten, erbjuder Hielscher olika lösningar för att hålla processtemperaturen inom det eftersträvade temperaturområdet.
De sofistikerade funktionerna hos Hielscher ultraljudsapparater garanterar högsta processkontroll, pålitliga och reproducerbara ultraljudsbehandlingsresultat, användarvänlighet och arbetskomfort.

kvalitet – Tillverkad i Tyskland

Som ett familjeägt och familjeägt företag prioriterar Hielscher högsta kvalitetsstandarder för sina ultraljudsprocessorer. Alla ultraljudsapparater är utformade, tillverkade och grundligt testade i vårt huvudkontor i Teltow nära Berlin, Tyskland. Robustheten och tillförlitligheten hos Hielschers ultraljudsutrustning gör den till en arbetshäst i din produktion. 24/7 drift under full belastning och i krävande miljöer är en naturlig egenskap hos Hielschers högpresterande blandare.

Du kan köpa Hielscher ultraljudsmixers med hög skjuvning i vilken annan storlek som helst och konfigurerade till din process. Från behandling av vätskor i en liten labbbägare till kontinuerlig genomströmningsblandning av slam på industriell nivå, erbjuder Hielscher Ultrasonics en lämplig mixer med hög skjuvning för dig! Kontakta oss gärna – Vi är glada att kunna rekommendera dig den perfekta ultraljudsmixern!

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