18.04.2011
Ultraschall-gestützte Produktion nanoskaliger Dispersionen und Emulsionen
Thomas Hielscher , Hielscher Ultrasonics GmbH
Ultraschall ist eine bekannte und geprüfte Methode für die Partikel- bzw. Tropfengrößenreduktion in Dispersionen und Emulsionen. Ultraschallprozessoren werden aufgrund ihres Potentials beim Desagglomerieren und der Reduktion von Primary-Partikeln eingesetzt, um nanoskalige Slurries, Dispersionen und Emulsionen herzustellen. Dies geschieht durch die mechanischen Effekte der Ultraschallkavitation in Flüssigkeiten. Zudem können durch die Kavitationsenergie des Ultraschalls chemische Reaktionen beeinflusst werden. Dies ist als Sonochemie bekannt. Das beständige Wachstum des Marktes für Nanomaterialien lässt gleichzeitig die Nachfrage nach Ultraschallprozessoren für die industrielle Produktion steigen.
In diesem Stadium ist die Energieeffizienz der Ultraschallsysteme wichtig. Da die benötigte Energie pro Gewicht beziehungsweise Volumen des zu behandelnden Materials direkt mit der Größe des Ultraschallequipments korreliert, ist die Optimierung der Prozesseffizienz essentiell wichtig, um Investitions- und Betriebskosten zu reduzieren. Zudem wird es dadurch möglich, die im Labor- und Technikumsmaßstab optimierten Konfigurationen linear auf Produktionsebene hochzuskalieren. Ein Scale-up hinsichtlich des Energieeintrages allein reicht hierfür nicht aus.