Effektivisera långsamma och otillräckliga tillverkningsprocesser

Ultraljudsbehandling är en väletablerad teknik för processintensifiering som används i många typer av vätsketillämpningar, såsom homogenisering, blandning, dispergering, våtmalning och emulgering samt för att förbättra heterogena kemiska reaktioner. Om din produktionsprocess underpresterar och inte uppnår specifika tillverkningsmål kan du överväga ultraljudsbehandling för att effektivisera processen.

Blandning, homogenisering och dispergering med ultraljud

Ultraljudsbehandling är en mycket effektiv teknik för att blanda, sammanblanda, homogenisera, dispergera och emulgera fast–vätske- och vätska–vätska-system. Ultraljudsblandare med hög skjuvning bryter sönder partiklar och droppar och minskar deras storlek effektivt så att en stabil, homogen blandning erhålls. En viktig fördel med ultraljudsblandning är den enkla hanteringen av vätskor och slurryer med allt från mycket låg till mycket hög, pastaliknande viskositet. Inte ens abrasiva partiklar är något problem för ultraljudsblandare.
Läs mer om ultraljudsblandning med hög skjuvning!

Sonokemiska tillämpningar

När fast–vätske- och vätska–vätska-system blandas med högeffektsultraljud förbättras massöverföringen mellan två eller flera faser eller komponenter i blandningen. Det är välkänt att ökad massöverföring har en positiv inverkan på många kemiska reaktioner, såsom heterogen katalys. Dessutom tillför ultraljudskavitation stora mängder energi till kemiska system och initierar därigenom reaktioner och/eller förändrar reaktionsvägar. Detta leder till avsevärt förbättrade kemiska omsättningsgrader och utbyten. Sonokemisk utrustning och sonokemiska reaktorer används ofta för transesterifiering, polymerisation, avsvavling, sol–gel-processer och många andra heterogena katalytiska och organisk-syntetiska reaktioner. Läs mer om sonokemiska reaktioner!

Ultraljudstillämpningar inom livsmedelsindustrin

Ultraljudshomogenisering med hög skjuvning är en icke-termisk teknik som används i en mängd olika tillverkningsprocesser för livsmedel, drycker och kosttillskott. Ultraljudsextraktion används vid tillverkning av såser, soppor, juicer, smoothies och kosttillskott (t.ex. fläderbär och cannabis) för att frigöra smakämnen, färgpigment, vitaminer och näringsämnen i syfte att skapa en mer smakintensiv och hälsosammare livsmedelsprodukt. Tack vare de extraherade smakämnena och naturliga sockerarterna kan tillsats av raffinerat socker och syntetiska smakämnen undvikas. Läs mer om ultraljudsbehandling av livsmedel och drycker!

Ultraljudsbehandling används vid livsmedelsbearbetning för att intensifiera och förbättra

• extraktion
• homogenisering
• pastörisering
• emulgering
• inkapsling (liposomer, fasta lipidnanopartiklar)

Syntes och funktionalisering av nanomaterial med ultraljud

Ultraljudsbehandling och den resulterande akustiska kavitationen kan utsätta partiklar för extrema påfrestningar och på ett kontrollerat sätt bryta ned dem till submikrometer- och nanostorlek. Fenomenet akustisk kavitation skapar hög skjuvning, turbulens samt mycket stora tryck- och temperaturskillnader. Dessa intensiva förhållanden uppstår till följd av bubbelimplosionen som kan observeras när högeffektsultraljud skapar omväxlande högtrycks- och lågtryckscykler i mediet. Medan vätskestrålar och kollisioner mellan partiklar stöter mot, eroderar och splittrar partiklar kan det kvasihydrostatiska tryck som uppstår förändra partiklarnas mikrostrukturer, såsom porositet. Funktionalisering av nanopartiklar med ultraljud gör det möjligt att syntetisera högpresterande nanomaterial med förbättrad termisk stabilitet, extraordinär draghållfasthet, duktilitet, värmeledningsförmåga och elektrisk ledningsförmåga, optiska egenskaper osv.
Läs mer om syntes och funktionalisering av nanopartiklar med ultraljud!

Ultraljudsbehandling – synergistiska effekter

Ultraljudsbehandling kan antingen ersätta en underpresterande maskin eller kombineras med nästan vilken tillgänglig teknik för vätskebearbetning som helst för att förfina och förbättra de otillfredsställande resultaten. Hielschers ultraljudsapparater med sond integreras i befintliga tillverkningslinjer med

• kolloidblandare och kolloidkvarnar
• pärlkvarnar
• blandare med hög skjuvning
• högtryckshomogenisatorer
• bladblandare / rotor–stator-blandare
• värmepastörisering (HTST)
• Högintensivt pulserande elektriskt fält (HELP)
• mikrovågor
• ultraviolett ljus (UV)
• elektrokemi
• hurdletekniker
• CO₂ extraktorer

Oavsett om ultraljudsbehandling installeras separat eller i kombination med konventionella bearbetningstekniker för att uppnå synergistiska effekter leder integrationen till förbättrade och intensifierade processer.

Högpresterande ultraljudssystem för processintensifiering

Hielscher Ultrasonic utvecklar, tillverkar och distribuerar högpresterande ultraljudsapparater för krävande tillämpningar. Vårt sortiment täcker hela spannet från kompakta ultraljudsapparater för laboratorier till bänkmodeller och helt industriella ultraljudsprocessorer, vilket gör att vi kan rekommendera den idealiska ultraljudskonfigurationen för din tillämpning och bearbetningsvolym.
Läs mer om industriella ultraljudsapparater och varför de är lösningen för din krävande tillämpning!
Kontakta oss nu för att diskutera hur din process kan dra nytta av processintensifiering med ultraljud! Vår erfarna och välutbildade personal ger dig ingående information och tekniska detaljer.

Tabellen nedan ger dig en uppfattning om våra ultraljudsapparaters ungefärliga bearbetningskapacitet: