Ультразвукові високосдвигові потокові мікшери

Високосдвигові ультразвукові гомогенізатори для потокових процесів змішування пропонують різноманітні переваги порівняно з традиційними колоїдними гомогенізаторами. Використання високопотужного ультразвуку для змішування дозволяє ультразвуковим високосдвиговим мікшерам Hielscher виробляти однорідно дисперговані колоїдні суспензії та емульсії в нанодіапазоні. Ультразвукові потокові гомогенізатори можуть обробляти будь-який об’єм і в’язкість і навіть працювати з дуже абразивними частинками.

Високосдвигове потокове змішування за допомогою потужного ультразвуку

Потокова гомогенізація суспензій «тверде тіло – рідина» або «рідина – рідина» є необхідним застосуванням у виробництві різноманітних матеріалів і товарів. Ультразвукові високосдвигові потокові мікшери використовуються в багатьох галузях, включаючи виробництво фарб, пігментів і чорнил, полімерів і композитів, палива, продуктів харчування та напоїв, харчових добавок, фармацевтичних препаратів, косметики та засобів особистої гігієни, серед інших. Ультразвукові високосдвигові потокові гомогенізатори використовуються для змішування, диспергування, дезагрегації, емульгування, змочування, розчинення та мікроподрібнення частинок. Особливою перевагою ультразвукових високосдвигових потокових мікшерів є здатність надійної обробки наноматеріалів (наприклад, нанодисперсій, наноемульсій).

Як працює ультразвукове високосдвигове змішування?

Ультразвукове високосдвигове змішування та гомогенізація засновані на робочому принципі акустичної кавітації. Коли рідини піддаються ультразвуковій обробці при високих інтенсивностях, ультразвукові хвилі поширюються через рідке середовище, створюючи чергування циклів високого тиску (стиснення) і низького тиску (розрідження). Високопотужні ультразвукові гомогенізатори працюють на частоті близько 20kHz. Це означає 20 000 коливань на секунду. Під час циклу низького тиску високотенсивні ультразвукові хвилі створюють у рідині маленькі вакуумні бульбашки. Коли кавітаційна бульбашка досягає розміру, при якому вона не може поглинати подальшу енергію, вона різко колапсує під час циклу високого тиску. Це явище імплозії бульбашок відоме під технічним терміном «кавітація». Під час імплозії локально досягаються дуже високі температури (прибл. 5 000K) і тиски (прибл. 2 000atm). Імплозія кавітаційної бульбашки також генерує рідинні струмені зі швидкістю до 280m/s. (пор. Suslick 1998)
Ці надзвичайно інтенсивні та руйнівні сили забезпечують достатню енергію для подрібнення, дезагрегації та диспергування частинок у рідинах і перетворюють ультразвукові високосдвигові мікшери на технологію обробки par excellence. Тому вони використовуються як метод виготовлення та обробки, особливо в секторах, де нанотехнології та наноматеріали відіграють вирішальну роль для продуктивності та якості продукту.

Превосхідна ефективність процесу та енергоефективність з ультразвуковими мікшерами

Ультразвукові процесори Hielscher мають видатну енергоефективність >85%. Це знижує експлуатаційні витрати на електроенергію та призводить до вищої продуктивності обробки. Kusters et al. (1994) у своєму дослідженні підсумовують, що ультразвукове подрібнення є однаково ефективним, як і традиційне подрібнення.
Застосовуючи тиск та оптимізуючи ультразвуковий процес, технологія ультразвукового змішування часто значно перевищує традиційні методи змішування, такі як роторні мікшери з лопатями, високопотужні гомогенізатори або кульові млини.
У іншому дослідженні Pohl et al. (2004) порівняли ефективність обробки ультразвукового диспергування діоксиду кремнію з іншими високосдвиговими методами змішування, такими як IKA Ultra-Turrax (роторно-статорна система). Pohl et al. порівняли зменшення розміру частинок Aerosil 90 (2%wt) у воді, використовуючи Ultra-Turrax (роторно-статорна система) при різних налаштуваннях, з тим, що досягається за допомогою ультразвукового високосдвигового міксера Hielscher UIP1000hd з проточною коміркою в безперервному режимі. Дослідження Pohl et al. робить висновок, що «при постійній питомій енергії EV ультразвук є більш ефективним, ніж роторно-статорна система», і що «застосована частота ультразвуку в діапазоні від 20 kHz до 30 kHz не має суттєвого впливу на процес диспергування».

Ультразвукове зменшення розміру частинок гідроксиапатиту кальцію (30% концентрація твердих речовин, 150Ws/g US)

Де купити ваш ультразвуковий високосдвиговий потоковий мікшер?

Hielscher Ultrasonics є вашим надійним партнером у високоефективних процесах ультразвукової обробки, таких як ультразвукове подрібнення, диспергування, емульгування та розчинення. Ультразвукові високосдвигові потокові мікшери Hielscher можуть забезпечувати дуже високі амплітуди. Амплітуди до 200µm можуть легко працювати безперервно в режимі 24/7/365. Для ще вищих амплітуд доступні індивідуальні ультразвукові сонотроди. Широкий вибір ультразвукових потокових реакторів та додаткових аксесуарів дозволяє створити ідеальну конфігурацію для вашого ультразвукового застосування (наприклад, потокове емульгування, зменшення розміру частинок та гомогенізація).
Розумне програмне забезпечення, цифрове меню через сенсорний дисплей, автоматичний запис даних та дистанційне керування через браузер є особливостями ультразвукових високосдвигових гомогенізаторів Hielscher, які роблять експлуатацію максимально зручною та простою. Технологія очищення на місці (CIP) робить використання ультразвукового високосдвигового міксера зручним. Надійність, стабільність, проста установка та експлуатація, а також низькі витрати на обслуговування є додатковими перевагами, які полегшують щоденну роботу з ультразвуковими гомогенізаторами Hielscher.

Зв’яжіться з нами зараз, щоб дізнатися більше про те, як ультразвуковий високосдвиговий потоковий мікшер може покращити вашу обробку систем «тверде тіло – рідина» та «рідина – рідина»! Наша добре підготовлена та досвідчена команда буде рада надати вам більше інформації про застосування та ціни.

Нижче наведена таблиця дає уявлення про приблизну продуктивність обробки наших ультразвукових гомогенізаторів: