Ultrasonik Yüksek Kesmeli Hat İçi Mikserler

Hat içi karıştırma proseslerine yönelik yüksek kesmeli sonikatörler, geleneksel kolloid homojenizatörleriyle karşılaştırıldığında çeşitli avantajlar sunar. Karıştırmada yüksek güçlü ultrason kullanılması, Hielscher ultrasonik yüksek kesmeli mikserlerinin nano aralıkta, homojen biçimde dağılmış kolloidal süspansiyonlar ve emülsiyonlar üretmesini mümkün kılar. Ultrasonik hat içi homojenizatörler her hacim ve viskozitede işlem yapabilir ve çok aşındırıcı parçacıkları bile işleyebilir.

Güç Ultrasonuyla Yüksek Kesmeli Hat İçi Karıştırma

Katı–sıvı veya sıvı–sıvı süspansiyonların hat içi homojenizasyonu, çok çeşitli malzemelerin ve ürünlerin üretiminde gerekli bir uygulamadır. Ultrasonik yüksek kesmeli hat içi mikserler; boya, pigment ve mürekkep, polimer ve kompozit, yakıt, gıda ve içecek, besin takviyesi, ilaç, kozmetik ve kişisel bakım ürünlerinin üretimi dâhil olmak üzere pek çok endüstride kullanılır. Ultrasonik yüksek kesmeli hat içi homojenizatörler, parçacıkların karıştırılması, disperse edilmesi, deaglomerasyonu, emülsifiye edilmesi, ıslatılması, çözündürülmesi ve mikro öğütülmesi için kullanılır. Ultrasonik yüksek kesmeli hat içi mikserlerin özellikle güçlü bir yönü, nanomalzemeleri (ör. nanodispersiyonlar, nanoemülsiyonlar) güvenilir biçimde işleyebilmeleridir.

Ultrasonik Yüksek Kesmeli Karıştırma Nasıl Çalışır?

Ultrasonik yüksek kesmeli karıştırma ve homojenizasyon, akustik kavitasyonun çalışma ilkesine dayanır. Sıvılara yüksek yoğunluklarda sonikasyon uygulandığında, ultrason dalgaları sıvı ortamda yayılır ve birbirini izleyen yüksek basınç (sıkışma) ve düşük basınç (seyrelme) döngüleri oluşturur. Yüksek güçlü sonikatörler yaklaşık 20kHz frekansta çalışır. Bu, saniyede 20.000 titreşim anlamına gelir. Düşük basınç döngüsü sırasında yüksek yoğunluklu ultrason dalgaları sıvıda küçük vakum kabarcıkları oluşturur. Kavitasyon kabarcığı daha fazla enerji soğuramayacağı bir boyuta ulaştığında, yüksek basınç döngüsü sırasında şiddetle çöker. Kabarcığın içe doğru çökmesi olgusu, teknik olarak “kavitasyon” terimiyle bilinir. İçe doğru çökme sırasında yerel olarak çok yüksek sıcaklıklara (yaklaşık 5.000K) ve basınçlara (yaklaşık 2.000atm) ulaşılır. Kavitasyon kabarcığının içe doğru çökmesi, hızı 280m/s değerine kadar ulaşan sıvı jetleri de oluşturur. (bkz. Suslick 1998)
Bu son derece yoğun ve parçalayıcı kuvvetler, akışkanlardaki parçacıkları öğütmek, deaglomerasyona uğratmak ve disperse etmek için yeterli enerji sağlar ve ultrasonik yüksek kesmeli mikserleri mükemmel bir işleme teknolojisine dönüştürür. Bu nedenle, özellikle nanoteknolojinin ve nanomalzemelerin performans ve ürün kalitesi açısından kritik rol oynadığı sektörlerde üretim ve işleme tekniği olarak kullanılırlar.

Ultrasonik Mikserlerle Üstün Proses ve Enerji Verimliliği

Hielscher ultrasonik işlemcileri >%85 düzeyinde olağanüstü bir enerji verimliliğine sahiptir. Bu, işletmedeki elektrik maliyetlerini azaltır ve daha yüksek işleme performansı sağlar. Kusters ve diğerleri (1994), çalışmalarında ultrasonik parçalamanın geleneksel öğütmeyle eşit derecede verimli olduğu sonucuna varır.
Basınç uygulanması ve ultrasonik prosesin optimize edilmesiyle ultrasonik karıştırma teknolojisi, döner bıçaklı mikserler, yüksek basınçlı homojenizatörler veya bilyalı değirmenler gibi geleneksel karıştırma yöntemlerini çoğu zaman açık ara geride bırakır.
Başka bir çalışmada Pohl ve diğerleri (2004), silikanın ultrasonik dispersiyonunun işleme verimliliğini, IKA Ultra-Turrax (rotor–stator sistemi) kullanımı gibi diğer yüksek kesmeli karıştırma yöntemleriyle karşılaştırmıştır. Pohl ve diğerleri, sudaki Aerosil 90 (2%wt) parçacıklarının çeşitli ayarlarda Ultra-Turrax (rotor–stator sistemi) kullanılarak boyutlarının küçültülmesini, akış hücreli Hielscher UIP1000hd ultrasonik yüksek kesmeli mikseriyle sürekli modda gerçekleştirilen parçacık boyutu küçültmeyle karşılaştırmıştır. Pohl ve diğerlerinin çalışması, “sabit özgül enerji EV değerinde ultrasonun rotor–stator sisteminden daha etkili olduğu” ve “20 kHz ile 30 kHz aralığında uygulanan ultrason frekansının dispersiyon prosesi üzerinde önemli bir etkisinin olmadığı” sonucuna varır.

Kalsiyum hidroksiapatitin ultrasonik parçacık boyutu küçültme işlemi (%30 katı konsantrasyonu, 150Ws/g US)

Ultrasonik Yüksek Kesmeli Hat İçi Mikserinizi Nereden Satın Alabilirsiniz?

Hielscher Ultrasonics, ultrasonik öğütme, dispersiyon, emülsifikasyon ve çözündürme gibi yüksek performanslı sonikasyon proseslerinde güvenilir ortağınızdır. Hielscher ultrasonik yüksek kesmeli hat içi mikserleri çok yüksek genlikler sunabilir. 200µm değerine kadar olan genliklerde 24/7/365 çalışma düzeninde kolaylıkla kesintisiz çalışılabilir. Daha da yüksek genlikler için özel olarak uyarlanmış ultrasonik sonotrotlar mevcuttur. Çok çeşitli ultrasonik hat içi reaktörler ve ek aksesuarlar, ultrasonik uygulamanız (ör. hat içi emülsifikasyon, parçacık boyutu küçültme ve homojenizasyon) için ideal kurulumu mümkün kılar.
Akıllı yazılım, dokunmatik ekran üzerinden dijital menü, otomatik veri kaydı ve tarayıcı üzerinden uzaktan kontrol, Hielscher ultrasonik yüksek kesmeli homojenizatörlerinin kullanımını en kullanıcı dostu ve en basit hâle getiren özelliklerdir. Yerinde temizleme (CIP) teknolojisi, ultrasonik yüksek kesmeli mikserin kullanımını kolaylaştırır. Sağlamlık, güvenilirlik, kolay kurulum ve kullanımın yanı sıra düşük bakım gereksinimi, Hielscher sonikatörleriyle günlük çalışma rutinini kolaylaştıran ek özelliklerdir.

Ultrasonik yüksek kesmeli hat içi mikserin katı–sıvı ve sıvı–sıvı sistemleri işleme prosesinizi nasıl iyileştirebileceği hakkında daha fazla bilgi edinmek için hemen bizimle iletişime geçin! İyi eğitimli ve uzun yıllara dayanan deneyime sahip ekibimiz, uygulamalar ve fiyatlar hakkında daha fazla bilgi sunarak size yardımcı olmaktan memnuniyet duyacaktır.

Aşağıdaki tablo, sonikatörlerimizin yaklaşık işleme kapasitesi hakkında bilgi verir: