Ультразвукові періодичні змішувачі з високим зсувом для лабораторій & Масштаб виробництва

Змочування, гідратація, гомогенізація, подрібнення, диспергування, емульгування та розчинення — це типові сфери застосування ультразвукових періодичних змішувачів з високим зсувом компанії Hielscher. Ультразвукове періодичне змішування здійснюється на високій швидкості з надійними та відтворюваними результатами, що забезпечує виняткову якість процесу як у лабораторних умовах, так і на настільних установках та в повномасштабному промисловому виробництві. Універсальні періодичні гомогенізатори компанії Hielscher забезпечують високошвидкісне змішування однорідних сумішей «тверде-рідина» та «рідина-рідина», що відповідає найвищим вимогам до якості продукції.

Ультразвукове високошвидкісне періодичне змішування: інтенсифікація процесу за допомогою високих зсувних зусиль

• Швидке розсіювання: Миттєва деагломерація субмікронних частинок & наноматеріали.
• Універсальна обробка: Ідеально підходить для речовин з високою в’язкістю, паст та абразивних матеріалів.
• Лінійне масштабування: Результати, що повністю відтворюються — від лабораторії до серійного виробництва.
• Енергоефективність: Менше енергоспоживання, ніж у конкурентних технологій.

Високошвидкісне пакетне змішування з ультразвуком Високі сили зсуву

Ультразвукове періодичне змішування з високим зсувом є значним кроком вперед порівняно з традиційними технологіями, такими як роторно-статорні змішувачі, струменеві змішувачі та системи UltraTurrax, забезпечуючи вищу ефективність процесу та якість продукції. У той час як традиційні методи базуються на механічному зсуві, ультразвукові змішувачі використовують високоенергетичні звукові хвилі для індукції акустичної кавітації, створюючи унікальне середовище мікрозмішування, що характеризується екстремальними локальними умовами. Це явище генерує ударні хвилі та струмені рідини з високою швидкістю, що досягає 280 м/с, які забезпечують інтенсивне мікроперемішування, необхідне для швидкого змочування порошків, миттєвої деагломерації субмікронних та наночастинок, а також створення ідеально однорідних емульсій.
Окрім цих переваг мікрозмішування, ультразвукові системи відрізняються значно вищою енергоефективністю, з легкістю обробляють абразивні матеріали та забезпечують швидке неруйнівне очищення (CIP/SIP), що робить їх ідеальним вибором для складних промислових застосувань.

Кому слід застосовувати ультразвукове періодичне змішування з високим зсувом?

Ультразвукове періодичне змішування з високим зсувом ідеально підходить для виробників, розробників рецептур та дослідників&Системи D застосовуються в різних галузях промисловості, де точність, стабільність та швидке розподілення є обов’язковими вимогами. Вони особливо цінні для компаній, що займаються переробкою нано- та субмікронних матеріалів, паст з високою в’язкістю, абразивних суспензій або складних сумішей «тверде-рідина» та «рідина-рідина». Такі галузі, як косметична, фармацевтична, виробництво сучасних матеріалів, харчова & напої, фарби & У виробництві покриттів, спеціальних хімікатів та нанотехнологіях ця технологія використовується для забезпечення миттєвого змочування порошку, отримання однорідних емульсій та стабільного подрібнення частинок без термічного розкладу. Якщо ваш технологічний процес вимагає відтворюваних результатів, повністю лінійного масштабування від лабораторних умов до промислового виробництва та меншого енергоспоживання порівняно з традиційними системами «ротор-статор», ультразвукове періодичне змішування з високим зсувом розроблено саме для задоволення ваших конкретних вимог.

акустична кавітація – Принцип дії ультразвукових зсувних сил та змішування

Коли високоенергетичні ультразвукові хвилі передаються в рідини та суспензії, чергування циклів високого та низького тиску (наприклад, 20 000 циклів на секунду при частоті 20 кГц) утворює вакуумні бульбашки або порожнини в рідині. Ці бульбашки зростають протягом декількох циклів, поки не руйнуються з великою силою, оскільки не можуть поглинути більше енергії. Під час імплозії бульбашок локально створюються екстремальні умови: температури до 5 000 К, тиск до 2 000 атм та струмені рідини зі швидкістю до 280 м/с. Це явище називається кавітацією. Ультразвукову кавітацію успішно застосовують для виконання різноманітних завдань з перемішування, подрібнення та розмелювання, наприклад, для обробки колоїдів, порошків, рідин, олив, мастил, смол, епоксидних смол, пігментних паст, чорнил, фарб, силіконів, кремів, гелів, полімерів, уретанів та багатьох інших матеріалів.
 

Ультразвукове змішування ґрунтується на акустичній кавітації та пов’язаних з нею гідродинамічних зсувних силах.

Чому ультразвук? – Для повного контролю процесу

Ультразвукове змішування дозволяє точно контролювати всі важливі параметри процесу. Це має вирішальне значення для досягнення оптимальних результатів процесу при найбільш ефективній роботі.

• Амплітуда ультразвуку:

Зміщення горизонтальних областей на сонотроде (ультразвуковий рупор/зонд) можна регулювати відповідно до вимог процесу налаштуванням потужності ультразвукового пристрою, вибором сонотроду та використанням підсилювача.

• Тиск:

Застосування тиску в процесі ультразвукової обробки сприяє інтенсифікації процесу і відоме як маносонікація (MS). Ультразвукова кавітація за підвищеного тиску стає інтенсивнішою та бурхливішою. Тому компанія Hielscher пропонує закриті реактори періодичної дії, що можуть працювати під тиском.

• Тривалість ультразвукового дослідження:

Як правило, чим довше триває ультразвукова обробка, тим помітнішим стає прогрес у процесі, наприклад, у дробленні, диспергуванні тощо – за умови, що застосовується достатня інтенсивність для впливу на технологічне середовище.

• Температура:

Ультразвукова обробка — це нетепловий метод механічної обробки. Однак, згідно із законом термодинаміки, енергія, що передається речовині, завжди перетворюється на тепло. Проте виняткова енергоефективність ультразвукових приладів Hielscher гарантує, що до 90 % енергії від мережі перетворюється на ультразвукові хвилі та передається в робоче середовище.

• В'язкість:

В'язкість технологічного середовища є важливим фактором під час ультразвукової обробки. У таких процесах, як подрібнення частинок, помел та диспергування, зіткнення частинок, спричинене кавітаційними ударними хвилями, є одним із основних технологічних ефектів, що призводить до руйнування частинок, тому висока концентрація частинок є корисною.

Давайте разом розробимо ідеальне рішення для мікшування!

Для визначення оптимальних умов процесу (= найкращий результат з мінімальною необхідною витратою енергії) повинні бути встановлені вищеназвані параметри відповідно до цільової мети процесу.
Тестування на реалістичність та оптимізація технологічного процесу можуть бути легко проведені в лабораторних умовах та в масштабі настільного обладнання. Усі отримані результати можна точно відтворити та лінійно масштабувати до виробничих обсягів. Компанія Hielscher Ultrasonics пропонує вам професійні консультації та повністю обладнану технологічну лабораторію, де ми можемо оптимізувати технологічний процес разом з вами або за вас!
Компанія Hielscher є вашим експертом у галузі рішень для ультразвукових процесів. Зв'яжіться з нами сьогодні, ми раді порекомендувати вам відповідний пристрій для вирішення ваших потреб у застосуванні!

Література / Список літератури