Sonikaattori – Hielscher Ultrasonics | Laboratoriosta teolliseen mittakaavaan
Digitaaliset anturisonikaattorimme kattavat laboratoriopöydän, pilot-mittakaavan ja täysimittaisen tuotannon, joten voit siirtää amplitudin, energian tilavuusyksikköä kohti ja prosessiajan luotettavasti mittakaavasta toiseen. Reaaliaikainen seuranta ja automaattinen tiedonkeruu dokumentoivat jokaisen käsittelyajon GLP:tä, GMP:tä ja sijoittajien taustaselvityksiä varten. Modulaaristen lisävarusteiden avulla voit siirtyä avoimista dekantterilaseista suljettuihin virtauskennoihin, lämpötilasäädeltyihin reaktoreihin ja runkoasenteisiin jatkuvatoimisiin tuotantoyksiköihin käsittelykapasiteetin kasvaessa. Nopeasti reagoivien sovellusinsinöörien ja maailmanlaajuisen huoltopalvelun ansiosta Hielscher tekee ultraäänikäsittelyn validoinnista, optimoinnista ja mittakaavan kasvattamisesta suoraviivaista. Oletko valmis valitsemaan prosessiisi sopivan sonikaattorin? Autamme mielellämme.
Hielscher – sonikaattorit: tehoa kaikkiin tilavuuksiin ja prosesseihin
Anturisonikaattorimme kattavat koko käyttöalueen käytännön laboratoriotyöstä suurten volyymien teolliseen käsittelyyn. Teholuokat ulottuvat pienikokoisista pöytälaitteista usean kilowatin jatkuvatoimisiin reaktoreihin, joten voit aloittaa pienistä kehityseristä ja kasvattaa mittakaavan jatkuvaan tuotantoon validoituja parametreja käyttäen.
Sonikaattori UP400St (400 wattia)
Hielscher – sonikaattori UP400St
Ultraäänikäsittely laboratoriossa ja prosessikehitys
Pienikokoinen ja kestävä sonikaattori UP400St vastaa tarpeisiin, kun tarvitset luotettavaa ultraäänitehoa dekantterilaseissa, pienissä erissä ja pilot-mittakaavan virtauskokeissa. Erätilavuudet ovat enimmillään noin 8 litraa (2 gallonaa), ja virtauskennoilla voit käsitellä suurempia tilavuuksia tunnissa. Siksi laite muodostaa käytännöllisen sillan prosessikehityksen ja pienten tuotantoerien välille. Tyypillisiä käyttökohteita ovat kasviuutto, tuotteiden formulointi ja hiukkaskoon pienentäminen. Digitaalinen kosketusnäyttöohjaus, integroitu tiedonkeruu SD-kortille, selainpohjainen etäohjaus, lämpötilan seuranta ja vaihdettavat sonotrodit tukevat menetelmäkehitystä, dokumentointia ja sujuvaa siirtymistä tutkimuksesta ja kehityksestä pieniin tuotantoeriin.
Sonikaattori UIP1000hdT (1 000 wattia)
Hielscher – sonikaattori UIP1000hdT
Prosessin optimointi ja tuotanto
UIP1000hdT on täydellinen sonikaattori prosessikehitykseen, optimointiin sekä keskikokoisten erien käsittelyyn tai jatkuvaan virtauskäsittelyyn. Se siirtää suuren ultraäänitehon paineistettaviin virtauskennoihin tai avoimiin astioihin emulgointia, dispergointia, uuttoa ja sonokemiallisia reaktioita varten ja täyttää pienten laboratoriojärjestelmien ja usean kilowatin tuotantolinjojen välisen aukon. Laitteiden rinnankytkentä kasvattaa käsittelykapasiteettia tarvittaessa. Täysin digitaalinen toteutus, kosketusnäyttöohjaus, tiedonkeruu SD-kortille, etäohjaus Ethernetin kautta, lämpötilan ja paineen seuranta sekä laaja sonotrodivalikoima mahdollistavat järjestelmälliset parametritutkimukset ja sujuvan siirtymisen ensimmäisistä ultraäänikäsittelyajoista validoituun valmistukseen.
Sonikaattori UIP16000hdT (16 000 wattia)
Hielscher – sonikaattori UIP16000hdT
Suorituskykyinen ultraäänikäsittely
Suuritehoinen UIP16000hdT on teollinen sonikaattori laajamittaiseen jatkuvatoimiseen homogenointiin, deagglomerointiin, uuttoon ja suuria leikkausvoimia käyttävään sekoitukseen vaativissa tuotantoympäristöissä. Se kytkee valtavan ultraäänitehon paineistettaviin virtauskennoihin ja runkoasenteisiin prosessilinjoihin, mikä tekee siitä täydellisen sonikaattorin täysimittaisen tuotannon käsittelykapasiteettitarpeisiin. Jatkuva 16 kilowatin ultraääniteho mahdollistaa suuret tilavuusvirrat. Useita UIP16000hdT laitteita voidaan kytkeä rinnan tai sarjaan erittäin suurten kapasiteettitavoitteiden saavuttamiseksi. Vankka, raskaaseen käyttöön tarkoitettu rakenne soveltuu ympärivuorokautiseen käyttöön 24/7 hankaavien lietteiden, viskoosien syötteiden tai reaktiivisten kemiallisten järjestelmien kanssa. Helppo ohjattavuus, edistynyt tiedonkeruu, erilaiset etäohjausliitännät sekä reaaliaikainen lämpötilan ja paineen seuranta antavat käyttöhenkilöstölle säänneltyyn valmistukseen tarvittavan jäljitettävyyden ja hallittavuuden.
| Ominaisuus | Anturisonikaattorit | Ultraäänikylpylaitteet | Perinteiset homogenointitekniikat |
|---|---|---|---|
| Energiansiirto | Suora ja erittäin tehokas, sillä anturi on suorassa kosketuksessa näytteeseen. | Epäsuora ja vähemmän tehokas, sillä energia jakautuu epätasaisesti koko kylpyyn. | Mekaanisesti tuotettu, mikä johtaa usein heikompaan energiansiirron hyötysuhteeseen. |
| Tarkkuus | Erittäin tarkka ja yksilöllisesti säädettävä, mikä mahdollistaa energian kohdennetun käytön. | Vähemmän tarkka, sillä energia jakautuu koko kylpyyn. | Kohtalainen tarkkuus, joka riippuu mekaanisesta kokoonpanosta. |
| Joustavuus näytekoon suhteen | Tehokas pienillä ja keskisuurilla tilavuuksilla; voidaan säätää eri näytekokoja varten. | Soveltuu parhaiten suuremmille tilavuuksille tai useille pienille näytteille samanaikaisesti. | Vaihtelee; homogenisaattorin koko ja tyyppi rajoittavat usein. |
| Käsittelyaika | Lyhyemmät käsittelyajat tehokkaan energiansiirron ansiosta. | Pidemmät käsittelyajat energian hajautetun kohdistumisen vuoksi. | Vaihtelee; voi olla pidempi energian tehottomamman käytön vuoksi. |
| Lämpötilan hallinta | Paikallista lämpenemistä voi esiintyä; vaatii usein ulkoista jäähdytystä. | Parempi lämpötilaherkkiin sovelluksiin, sillä kylpy voi sitoa lämpöä. | Kohtalainen hallittavuus, vaatii usein ulkoista lämpötilan hallintaa. |
| Skaalattavuus | Täysin lineaarisesti skaalattavissa, mikä helpottaa valtavasti siirtymistä toteutettavuuden arvioinnista teolliseen tuotantoon. | Mittakaavaa on vaikea kasvattaa epätasaisen ultraäänikäsittelyn ja kylpykokojen rajoitusten vuoksi. | Ei helposti skaalattavissa, koska samojen prosessiparametrien (esim. paineen ja leikkausvoiman) ylläpitäminen eri mittakaavoissa on vaikeaa, mikä johtaa lopputuotteen vaihteluun. |
| Kustannukset | Suuremmat alkukustannukset, mutta tehokkaampi erikoistehtävissä. | Yleensä pienemmät alkukustannukset, mutta vähemmän tehokas. | Vaihtelevat laitteiston ja käyttökohteen mukaan. |
Virtauskennoreaktorit sonikaattoreille
Jatkuvaa ultraäänikäsittelyä tarvitseville teollisuusyrityksille ja laboratorioille Hielscher Ultrasonics tarjoaa edistyneitä virtauskennoreaktoreita, jotka ovat yhteensopivia sen tehokkaiden anturisonikaattorien kanssa, mukaan lukien UP400St (400 wattia), UIP1000hdT (1 000 wattia) ja UIP16000hdT (16 kW).
Suunniteltu jatkuvatoimiseen ultraäänikäsittelyyn
Virtauskennoreaktorit on suunniteltu mahdollistamaan tehokas jatkuvatoiminen ultraäänikäsittely, jossa nesteitä käsitellään niiden kulkiessa reaktorikammion läpi. Tämä kokoonpano on ihanteellinen prosesseihin, jotka hyötyvät tasalaatuisista, toistettavista tuloksista pitkien ajanjaksojen aikana, kuten emulgointiin, hiukkaskoon pienentämiseen tai solujen hajotukseen. Virtauskennot tarjoavat erinomaisen ratkaisun käyttäjille, joiden on siirryttävä eräkäsittelystä jatkuvaan tuotantoon, jossa käsittelykapasiteetti on suuri.
Keskeiset edut
Yksi yrityksen Hielscher virtauskennoreaktorien keskeisistä eduista on niiden paineistettavuus, joka tehostaa merkittävästi ultraäänikäsittelyssä syntyviä kavitaatiovaikutuksia. Kun neste altistetaan ultraääniaalloille, syntyy kavitaatiota – kuplia muodostuu, ne kasvavat ja luhistuvat vapauttaen voimakasta energiaa, joka hajottaa hiukkasia tai soluja. Virtauskennon paineistaminen vahvistaa näitä kavitaatiovoimia ja tekee ultraäänikäsittelystä entistä tehokkaampaa. Laitteissa UP400St, UIP1000hdT ja UIP16000hdT tämä paineistusmahdollisuus on ratkaisevan tärkeä energiansiirron maksimoimiseksi ja erinomaisen prosessitehokkuuden saavuttamiseksi erityisesti haastavissa sovelluksissa, kuten nanoemulsioiden ja dispersioiden valmistuksessa sekä arvokkaiden yhdisteiden uutossa.
Prosessin optimointi
Virtauskennoreaktoreilla toteutettava jatkuvatoiminen ultraäänikäsittely on prosessia optimoiva tekniikka, joka tarjoaa useita etuja suurta suorituskykyä vaativiin sovelluksiin ja teolliseen valmistukseen. Perinteiseen eräkäsittelyyn verrattuna jatkuvatoiminen ultraäänikäsittely varmistaa jatkuvan materiaalivirran ja mahdollistaa ultraäänikäsittelyn parametrien tarkan hallinnan sekä paremman skaalattavuuden. Välttämällä erien välisen vaihtelun jatkuvatoiminen ultraäänikäsittely parantaa tuotteen tasalaatuisuutta, mikä tekee siitä ihanteellisen ratkaisun teollisuudenaloille, jotka asettavat etusijalle laadukkaat ja toistettavat tulokset. Lisäksi Hielscher tarjoaa sonikaattoreillaan merkittäviä ajan, työvoiman ja energian säästöjä, kun niitä käytetään virtauskennoreaktorien kanssa, mikä parantaa prosessin kokonaistehokkuutta ja pienentää käyttökustannuksia. Laajamittaista tuotantoa tai tutkimusta harjoittaville yrityksille jatkuvatoiminen ultraäänikäsittely tarjoaa keinon parantaa tuottavuutta, vähentää seisokkeja ja saavuttaa erinomaisia tuotetuloksia.
Työskenteletpä tutkimuslaboratoriossa tai suuressa teollisuuslaitoksessa, anturisonikaattorit tarjoavat monipuolisen ja tehokkaan ratkaisun lukuisiin käyttökohteisiin.
- korkea hyötysuhde
- uusinta teknologiaa
- luotettavuus ja kestävyys
- säädettävä, tarkka prosessinohjaus
- eräkäsittely ja jatkuvatoiminen käsittely
- kaikille tilavuuksille
- älykäs ohjelmisto
- älykkäät ominaisuudet (esim. ohjelmoitavuus, tietojen kirjaaminen, etäohjaus)
- helppo ja turvallinen käyttää
- vähäinen huoltotarve
- CIP (puhdistus paikallaan)
Suunnittelu, valmistus ja konsultointi – Saksassa valmistettua laatua
Hielscherin ultraäänilaitteet tunnetaan korkeimmista laatu- ja suunnittelustandardeistaan. Kestävyys ja helppokäyttöisyys mahdollistavat ultraäänilaitteidemme sujuvan integroinnin teollisuuslaitoksiin. Hielscherin ultraäänilaitteet selviytyvät helposti ankarista olosuhteista ja vaativista ympäristöistä.
Hielscher Ultrasonics on ISO-sertifioitu yritys, joka painottaa erityisesti suorituskykyisiä ultraäänilaitteita, joissa yhdistyvät uusin teknologia ja käyttäjäystävällisyys. Hielscherin ultraäänilaitteet ovat tietenkin CE-vaatimusten mukaisia ja täyttävät UL:n, CSA:n ja RoHs:n vaatimukset.
Alla oleva taulukko antaa suuntaa-antavan käsityksen ultraäänilaitteidemme likimääräisestä käsittelykapasiteetista:
| Erätilavuus | Tilavuusvirta | Suositellut laitteet |
|---|---|---|
| 0,5–1,5 mL | n.a. | VialTweeter |
| 1–500 mL | 10–200 mL/min | UP100H |
| 10–2 000 mL | 20–400 mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1–20 L | 0,2–4 L/min | UIP2000hdT |
| 10–100 L | 2–10 L/min | UIP4000hdT |
| 15–150 L | 3–15 L/min | UIP6000hdT |
| n.a. | 10–100 L/min | UIP16000 |
| n.a. | suurempi | laiteryhmä: UIP16000 |
Usein kysytyt kysymykset
Mikä on sonikaattori?
Sonikaattori on laite, joka käyttää tehoultraääntä näytteen hiukkasten liikuttamiseen, tavallisesti nesteessä. Tämä voimakas ultraäänienergia aiheuttaa nopeita paineen muutoksia, jotka johtavat pienten kuplien muodostumiseen ja luhistumiseen. Tätä prosessia kutsutaan kavitaatioksi. Syntyvät mekaaniset voimat voivat hajottaa soluja, dispergoida materiaaleja tai homogenoida seoksia, joten sonikaattorit ovat hyödyllisiä esimerkiksi biologiassa, kemiassa ja materiaalitieteessä solujen hajotukseen, sekoitukseen, uuttoon ja emulgointiin. Anturisonikaattorien käyttö onkin vakiintunut tekniikka homogenointiin, uuttoon ja märkäjauhatukseen laboratorio- ja teollisessa mittakaavassa.
Miksi minun kannattaa käyttää sonikaattoria?
Käytä sonikaattoria, kun tarvitset nopeaa, tasaista energiansiirtoa solujen hajotukseen, näytteiden homogenointiin sekä nesteiden ja kiinteiden aineiden sekoittamiseen. Hallitut ultraääniaallot nopeuttavat prosesseja solulyysistä nanohiukkasten dispergointiin ja emulgointiin. Asianmukaisella jäähdytyksellä ultraäänikäsittely pysyy vähän lämpöä tuottavana menetelmänä, joka auttaa säilyttämään lämpötilaherkät materiaalit, mikä tekee siitä arvokkaan laboratorioissa ja valmistuksessa.
Hielscher – sonikaattorit tutkimuksessa ja tieteessä
Alla on valikoima tieteellisiä artikkeleita, joissa käytetään Hielscherin anturisonikaattoreita eräkäsittelyssä ja jatkuvatoimisessa käytössä. Artikkelien aiheet ulottuvat ultraääniuutosta dispergointiin ja sähkökemiaan. Jos etsit tiettyä sovellusta ja siihen liittyviä tieteellisiä viitteitä, ota meihin yhteyttä.
- FactSheet UP400St – 400 Watts Powerful Probe-Type Sonicator
- FactSheet UIP1000hdT – 1000 Watts Powerful Sonicator for Bench-top and Industry
- Han N.S., Basri M., Abd Rahman M.B. Abd Rahman R.N., Salleh A.B., Ismail Z. (2012): Preparation of emulsions by rotor-stator homogenizer and ultrasonic cavitation for the cosmeceutical industry. Journal of Cosmetic Science Sep-Oct; 63(5), 2012. 333-44.
- Petigny L., Périno-Issartier S., Wajsman J., Chemat F. (2013): Batch and Continuous Ultrasound Assisted Extraction of Boldo Leaves (Peumus boldus Mol.). International Journal of Molecular Science 14, 2013. 5750-5764.
- I. Fasaki, K. Siamos, M. Arin, P. Lommens, I. Van Driessche, S.C. Hopkins, B.A. Glowacki, I. Arabatzis (2012): Ultrasound assisted preparation of stable water-based nanocrystalline TiO2 suspensions for photocatalytic applications of inkjet-printed films. Applied Catalysis A: General, Volumes 411–412, 2012. 60-69.
- Pameli Pal, Jugal K. Das, Nandini Das, Sibdas Bandyopadhyay (2013): Synthesis of NaP zeolite at room temperature and short crystallization time by sonochemical method. Ultrasonics Sonochemistry, Volume 20, Issue 1, 2013. 314-321.
- Almir Draganović, Antranik Karamanoukian, Peter Ulriksen, Stefan Larsson (2020): Dispersion of microfine cement grout with ultrasound and conventional laboratory dissolvers. Construction and Building Materials, Volume 251, 2020.
- Manganiello R., Pagano M., Nucciarelli D., Ciccoritti R., Tomasone R., Di Serio M.G., Giansante L., Del Re P., Servili M., Veneziani G. (2021): Effects of Ultrasound Technology on the Qualitative Properties of Italian Extra Virgin Olive Oil. Foods. 2021 Nov 22;10(11):2884.