sonicateur – Hielscher Ultrasons - du laboratoire à l'échelle industrielle
Nos sonicateurs à sonde numérique couvrent le banc de laboratoire, le pilote et la production à grande échelle afin que vous puissiez transférer l'amplitude, l'énergie par volume et la durée du processus en toute confiance. La surveillance en temps réel et l'enregistrement automatique des données documentent chaque cycle pour les BPL, les BPF et la diligence des investisseurs. Les accessoires modulaires vous permettent de passer des béchers ouverts aux cellules d'écoulement fermées, aux réacteurs à température contrôlée et aux skids de production en ligne au fur et à mesure de l'augmentation du débit. Avec des ingénieurs d'application réactifs et un service mondial, Hielscher facilite la validation, l'optimisation et la mise à l'échelle de l'ultrasonication. Vous êtes prêt à choisir le bon sonicateur pour votre procédé ? Nous sommes là pour vous aider.
Hielscher Sonicators : La puissance pour tous les volumes et tous les processus
Nos sonicateurs à sonde couvrent toute la gamme, du travail pratique en laboratoire au traitement industriel à haut volume. Les classes de puissance vont des outils de table compacts aux réacteurs en ligne de plusieurs kilowatts, de sorte que vous pouvez commencer par de petits lots de développement et passer à une production continue sur la base de paramètres validés.
Sonicator UP400St (400 watts)
Hielscher Sonicator UP400St
Sonication en laboratoire et développement de procédés
Le sonicateur UP400St, compact et robuste, répond aux besoins de puissance ultrasonique fiable dans les béchers, les petits lots et les essais d'écoulement à l'échelle pilote. Les volumes de lots atteignent environ 8 litres, et les cellules d'écoulement permettent de traiter des volumes plus importants par heure, ce qui en fait une passerelle pratique entre le développement de processus et les petites séries de production. Les applications typiques sont les suivantes : Extraction botanique, formulation de produits et réduction de la taille des particules. L'écran tactile numérique, l'enregistrement des données sur carte SD intégrée, la commande à distance du navigateur, la surveillance de la température et les sonotrodes interchangeables facilitent le développement de méthodes, la documentation et le passage sans heurts de la recherche et du développement à la production en petites séries.
Sonicator UIP1000hdT (1000 Watts)
Hielscher Sonicator UIP1000hdT
Optimisation des processus et production
L'UIP1000hdT est le sonicateur idéal pour le développement et l'optimisation des procédés, ainsi que pour le traitement des lots moyens ou des flux continus. Il délivre une puissance ultrasonique élevée dans des cellules d'écoulement pressurisables ou des récipients ouverts pour l'émulsification, la dispersion, l'extraction et les réactions sonochimiques, couvrant ainsi le fossé entre les petits systèmes de laboratoire et les lignes de production de plusieurs kilowatts. Le regroupement en parallèle permet d'augmenter le débit en cas de besoin. Entièrement numérique avec commande par écran tactile, enregistrement des données sur carte SD, commande à distance via Ethernet, surveillance de la température et de la pression, et une large gamme de sonotrodes permettent des études systématiques des paramètres et un transfert en douceur des premiers cycles de sonification à la fabrication validée.
Sonicator UIP16000hdT (16000 Watts)
Hielscher Sonicator UIP16000hdT
Sonication haute performance
Le puissant UIP16000hdT est le sonificateur industriel pour l'homogénéisation en ligne à grande échelle, la désagglomération, l'extraction et le mélange à haut cisaillement dans des environnements de production exigeants. Il couple une puissance ultrasonique massive à des cellules d'écoulement pressurisables et à des lignes de traitement montées sur skid, ce qui en fait le sonicateur parfait pour un débit à grande échelle. Les 16 kilowatts de puissance ultrasonique continue supportent des débits importants. Plusieurs unités UIP16000hdT peuvent être regroupées en parallèle ou en série pour atteindre des objectifs de capacité très élevés. La construction robuste et résistante convient à un fonctionnement 24/7 avec des boues abrasives, des aliments visqueux ou des produits chimiques réactifs. Facile à contrôler, l'enregistrement avancé des données, les différentes interfaces de contrôle à distance et la surveillance en temps réel de la température et de la pression donnent aux équipes opérationnelles la traçabilité et le contrôle nécessaires à la fabrication réglementée.
| Fonctionnalité | Sonicateurs à sonde | Sonicateurs de bain | Techniques conventionnelles d'homogénéisation |
|---|---|---|---|
| Transfert d'énergie | Direct et très efficace, car la sonde entre directement en contact avec l'échantillon. | Indirect et moins efficace, car l'énergie est dispersée de manière inégale dans le bain. | Entraînement mécanique, ce qui se traduit souvent par une efficacité moindre du transfert d'énergie. |
| Précision | Très précis et contrôlable individuellement, il permet une application ciblée de l'énergie. | Moins précis, l'énergie étant répartie sur l'ensemble du bain. | Précision modérée, en fonction de la configuration mécanique. |
| Flexibilité de la taille de l'échantillon | Efficace pour les petits et moyens volumes ; peut être ajusté pour différentes tailles d'échantillons. | Convient mieux aux grands volumes ou à plusieurs petits échantillons simultanément. | Variable ; souvent limité par la taille et le type d'homogénéisateur. |
| Délai de traitement | Des temps de traitement plus courts grâce à un transfert d'énergie efficace. | Des délais de traitement plus longs en raison de la dispersion de l'application de l'énergie. | Variable ; peut être plus long en raison d'une application moins efficace de l'énergie. |
| contrôle de la température | Un échauffement localisé peut se produire ; il nécessite souvent un refroidissement externe. | Meilleur pour les applications sensibles à la température car le bain peut absorber la chaleur. | Contrôle modéré, nécessitant souvent une gestion externe de la température. |
| Évolutivité | Complètement extensible de manière linéaire, ce qui facilite considérablement le passage de la faisabilité à la production industrielle. | Difficile à mettre à l'échelle en raison d'une sonication irrégulière et de la limitation de la taille des bains. | Difficilement extensible en raison des difficultés à maintenir les mêmes paramètres de processus (par exemple, la pression, la force de cisaillement) à différentes échelles, ce qui entraîne une variabilité du produit final. |
| Coût | Coût initial plus élevé, mais plus efficace pour les tâches spécialisées. | Généralement, le coût initial est moins élevé, mais l'efficacité est moindre. | Varie en fonction de l'équipement et de l'application. |
Réacteurs à écoulement pour sonicateurs
Pour les industries et les laboratoires qui ont besoin d'un traitement ultrasonique en continu, Hielscher Ultrasonics propose des réacteurs à cellules d'écoulement de pointe compatibles avec leurs puissants sonicateurs à sonde, notamment l'UP400St (400 watts), l'UIP1000hdT (1000 watts) et l'UIP16000hdT (16kW).
Conçu pour la sonication en ligne
Les réacteurs à cellules d'écoulement sont conçus pour permettre une sonication en ligne efficace, où les liquides sont traités lorsqu'ils passent dans la chambre du réacteur. Cette configuration est idéale pour les processus qui bénéficient de résultats cohérents et reproductibles sur de longues durées, tels que l'émulsification, la réduction de la taille des particules ou la désintégration des cellules. Les cellules d'écoulement constituent une excellente solution pour les utilisateurs qui doivent passer d'un traitement par lots à une production continue à haut débit.
Principaux avantages
L'un des principaux avantages des réacteurs à cellules d'écoulement de Hielscher est leur capacité à être pressurisés, ce qui renforce considérablement les effets de cavitation générés lors de la sonication. Lorsqu'un liquide est soumis à des ondes ultrasoniques, la cavitation se produit - cela implique la formation, la croissance et l'effondrement de bulles, libérant une énergie intense qui perturbe les particules ou décompose les cellules. La mise sous pression de la cellule d'écoulement amplifie ces forces de cavitation, ce qui rend la sonication encore plus efficace. Pour l'UP400St, l'UIP1000hdT et l'UIP16000hdT, cette capacité de pressurisation est cruciale pour maximiser le transfert d'énergie et atteindre une efficacité supérieure du processus, en particulier dans les applications difficiles telles que la production de nanoémulsions, de dispersions et l'extraction de composés précieux.
optimisation des processus
La sonication en ligne à l'aide de réacteurs à cellules d'écoulement est une technique d'optimisation des processus qui offre de multiples avantages pour les applications à haute performance et la fabrication industrielle. Par rapport au traitement traditionnel par lots, la sonication en ligne assure un flux continu de matériaux, ce qui permet un contrôle précis des paramètres de sonication et une meilleure évolutivité. En évitant la variabilité d'un lot à l'autre, la sonication en ligne améliore la cohérence du produit, ce qui en fait la solution idéale pour les industries qui privilégient des résultats de haute qualité et reproductibles. En outre, les sonicateurs Hielscher, lorsqu'ils sont utilisés avec des réacteurs à cellules d'écoulement, permettent de réaliser d'importantes économies de temps, de main-d'œuvre et d'énergie, améliorant ainsi l'efficacité globale du processus et réduisant les coûts d'exploitation. Pour les entreprises impliquées dans la production ou la recherche à grande échelle, la sonication en ligne permet d'améliorer la productivité, de réduire les temps d'arrêt et d'obtenir des produits de qualité supérieure.
Qu'il s'agisse d'un laboratoire de recherche ou d'une installation industrielle à grande échelle, les sonicateurs à sonde offrent une solution polyvalente et efficace pour un large éventail d'applications.
- haute efficacité
- Une technologie de pointe
- fiabilité et robustesse
- contrôle du processus réglable et précis
- Par lots et en ligne
- pour tout volume
- logiciel intelligent
- fonctions intelligentes (par exemple, programmable, protocole de données, contrôle à distance)
- Facile et sûr à utiliser
- Faible entretien
- CIP (clean-in-place)
Conception, fabrication et conseil – Qualité Made in Germany
Les ultrasons Hielscher sont réputés pour leur qualité et leurs normes de conception les plus élevées. La robustesse et la facilité d'utilisation permettent une intégration aisée de nos ultrasons dans les installations industrielles. Les conditions difficiles et les environnements exigeants sont facilement gérés par les ultrasons Hielscher.
Hielscher Ultrasonics est une entreprise certifiée ISO et met l'accent sur les ultrasons de haute performance, dotés d'une technologie de pointe et d'une grande facilité d'utilisation. Bien entendu, les ultrasons Hielscher sont conformes à la norme CE et répondent aux exigences des normes UL, CSA et RoHs.
Le tableau ci-dessous vous donne une indication de la capacité de traitement approximative de nos ultrasons :
| Volume du lot | Débit | Dispositifs recommandés |
|---|---|---|
| 00,5 à 1,5 ml | n.d. | VialTweeter |
| 1 à 500mL | 10 à 200mL/min | UP100H |
| 10 à 2000mL | 20 à 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 à 20L | 0.2 à 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 à 100L | 2 à 10L/min | UIP4000hdT |
| 15 à 150L | 3 à 15L/min | UIP6000hdT |
| n.d. | 10 à 100L/min | UIP16000 |
| n.d. | plus grande | groupe de UIP16000 |
Questions fréquemment posées
Qu'est-ce qu'un sonicateur ?
Un sonicateur est un appareil qui utilise des ultrasons de puissance pour agiter les particules d'un échantillon, généralement dans un liquide. L'énergie ultrasonore de haute intensité crée des changements de pression rapides, entraînant la formation et l'effondrement de petites bulles, un processus appelé cavitation. Les forces mécaniques qui en résultent peuvent briser des cellules, disperser des matériaux ou homogénéiser des mélanges, ce qui rend les sonicateurs utiles dans des domaines tels que la biologie, la chimie et la science des matériaux pour des tâches telles que la désintégration cellulaire, le mélange, l'extraction et l'émulsification. Les sonicateurs à sonde constituent donc une technique bien établie d'homogénéisation, d'extraction et de broyage humide en laboratoire et à l'échelle industrielle.
Pourquoi utiliser un sonicateur ?
Utilisez un sonicateur lorsque vous avez besoin d'une énergie rapide et uniforme pour la désintégration des cellules, l'homogénéisation des échantillons et le mélange des liquides et des solides. Les ondes ultrasoniques contrôlées accélèrent les processus, de la lyse cellulaire à la dispersion et à l'émulsification des nanoparticules. Avec un refroidissement approprié, la sonication reste une méthode à faible chaleur qui aide à préserver les matériaux sensibles à la température, ce qui la rend précieuse dans les laboratoires et la fabrication.
Hielscher Sonicators dans le domaine de la recherche et de la science
Vous trouverez ci-dessous une sélection d'articles scientifiques présentant des sonicateurs à sonde Hielscher en fonctionnement par lots et en ligne. Les articles vont de l'extraction par ultrasons à l'électrochimie en passant par la dispersion. Si vous recherchez une application spécifique et des références scientifiques connexes, n'hésitez pas à nous contacter.
- FactSheet UP400St - Sonicateur à sonde puissant de 400 Watts
- FactSheet UIP1000hdT - Sonicateur puissant de 1000 Watts pour les laboratoires et l'industrie
- Han N.S., Basri M., Abd Rahman M.B. Abd Rahman R.N., Salleh A.B., Ismail Z. (2012) : Préparation d'émulsions par homogénéisateur à rotor-stator et cavitation ultrasonique pour l'industrie cosmétique. Journal of Cosmetic Science Sep-Oct ; 63(5), 2012. 333-44.
- Petigny L., Périno-Issartier S., Wajsman J., Chemat F. (2013) : Extraction assistée par ultrasons en discontinu et en continu de feuilles de boldo (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) : Préparation assistée par ultrasons de suspensions stables de TiO2 nanocristallin à base d'eau pour des applications photocatalytiques de films imprimés par jet d'encre. Applied Catalysis A : General, Volumes 411-412, 2012. 60-69.
- Pameli Pal, Jugal K. Das, Nandini Das, Sibdas Bandyopadhyay (2013) : Synthèse de la zéolithe NaP à température ambiante et temps de cristallisation court par méthode sonochimique. Ultrasonics Sonochemistry, Volume 20, Issue 1, 2013. 314-321.
- Almir Draganović, Antranik Karamanoukian, Peter Ulriksen, Stefan Larsson (2020) : Dispersion de coulis de ciment microfin avec des dissolveurs à ultrasons et des dissolveurs conventionnels de laboratoire. Construction et matériaux de construction, 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) : Effets de la technologie des ultrasons sur les propriétés qualitatives de l'huile d'olive extra-vierge italienne. Aliments. 2021 Nov 22;10(11):2884.