超音波高剪断インラインミキサー
インライン混合プロセス用の高剪断超音波ミキサーは、従来のコロイドホモジナイザーと比較して様々な利点があります。混合にハイパワー超音波を使用することで、Hielscher社の超音波ハイシアミキサーはナノレベルで均一に分散したコロイド懸濁液やエマルションを製造することができます。超音波インラインホモジナイザーは、どのような容量や粘度でも処理することができ、非常に研磨性の高い粒子も扱うことができます。
パワー超音波による高剪断インラインミキシング
固液または液液の懸濁液のインライン均質化は、様々な材料や商品の製造に必要なアプリケーションです。超音波高剪断インラインミキサーは、塗料や顔料の製造を含む多くの産業で使用されています。 & インキ、ポリマー & 複合材料、燃料、食品 & 飲料、栄養補助食品、医薬品、化粧品 & パーソナルケアなど。超音波高せん断インラインホモジナイザーは、粒子の混合、分散、脱凝集、乳化、湿潤、溶解、微粉砕に使用されます。超音波高せん断インラインミキサーの特に優れた点は、ナノ材料(ナノ分散液、ナノエマルションなど)を確実に処理できることです。
超音波ハイシアー・ミキシングはどのように機能するのか?
超音波による高剪断混合と均質化は、音響キャビテーションの作動原理に基づいています。液体を高強度で超音波処理すると、超音波が液体中を伝播し、高圧(圧縮)と低圧(希薄化)を交互に繰り返します。高出力超音波発生装置は、約20kHzの周波数で作動する。20kHz。これは毎秒20,000回の振動を意味する。低圧サイクルでは、高強度の超音波が液体中に小さな真空バブルを発生させる。キャビテーション気泡がそれ以上のエネルギーを吸収できない大きさになると、高圧サイクルの間に激しく崩壊する。この気泡の内破現象は「キャビテーション」という専門用語で知られている。爆縮の間、局所的に非常に高い温度(約5,000K)と圧力(約2,000気圧)に達する。また、キャビテーション気泡の爆縮により、最大速度280m/sの液体ジェットが発生する。(参照:Suslick 1998)
これらの非常に集中的で破壊的な力は、流体中の粒子を粉砕、解凝集、分散させるのに十分なエネルギーを提供し、超音波ハイシアミキサーを卓越した加工技術へと変貌させます。そのため、超音波ハイシアミキサーは、特にナノテクノロジーやナノ材料が性能や製品品質に重要な役割を果たす分野で、製造・加工技術として使用されています。
超音波ミキサーによる優れたプロセスとエネルギー効率
Hielscher ultrasonic processors have an outstanding energy efficiency of >85%. This reduces operational electricity costs and results in higher processing performance. Kusters et al. (1994) resume in their study that ultrasonic fragmentation is equally efficient as conventional grinding.
圧力をかけ、超音波プロセスを最適化することで、超音波ミキシング技術は、回転翼ミキサー、高圧ホモジナイザー、ボールミルなどの従来のミキシング方法をはるかに凌駕することが多い。
別の研究では、Pohlら(2004)は、シリカの超音波分散の処理効率を、IKA Ultra-Turrax(ローター-ステーター-システム)などの他の高せん断混合方法と比較した。Pohlらは、Ultra-Turrax(ローター-ステーター-システム)を使用した水中でのAerosil 90(2%重量)の粒子径減少を、連続モードでのフローセル付きHielscher超音波高せん断ミキサーUIP1000hdと様々な設定で比較した。Pohlらの研究では、"比エネルギーが一定の場合、EV超音波はローター・ステーター・システムよりも効果的 "であり、"20kHzから30kHzの範囲で適用される超音波周波数は、分散プロセスに大きな影響を与えない "と結論付けている。
- 高性能
- ミクロン・ナノ粒子用
- 連続インライン
- どのボリュームに対しても
- 非常に高い粘度を処理できる
- 研磨粒子を扱うことができる
- 可動部がない(ローター、ブレードがない)
- 粉砕媒体なし(ビーズなし)
- CIP(クリーンインプレイス)
UIP4000hdTコロイド懸濁液の湿式粉砕、分散、乳化、溶解など、インライン処理用の4000ワットの強力な工業用ハイシアミキサー。
超音波ハイシアー・インラインミキサーはどこで購入できますか?
Hielscher Ultrasonicsは、超音波粉砕、分散、乳化、溶解などの高性能超音波処理に関して、信頼できるパートナーです。Hielscher社の超音波ハイシアーインラインミキサーは、非常に高い振幅を得ることができます。最大200µmまでの振幅を24時間365日連続運転することが可能です。さらに高い振幅を得るためには、カスタマイズされた超音波ソノトロードが利用可能です。多種多様な超音波インラインリアクターと付属品により、お客様の超音波アプリケーション(インライン乳化、粒子径減少、ホモジナイザーなど)に理想的なセットアップが可能です。
スマートソフトウェア、タッチディスプレイによるデジタルメニュー、自動データ記録、ブラウザによる遠隔操作は、Hielscher超音波高せん断ホモジナイザーの特徴であり、最もユーザーフレンドリーで簡単な操作です。クリーンインプレース(CIP)技術は、超音波ハイシアミキサーの使用を便利にします。堅牢性、信頼性、簡単な設置と操作、低メンテナンスは、Hielscher超音波ミキサーで毎日の作業ルーチンを容易にする追加の機能です。
超音波高せん断インラインミキサーがどのように固-液、液-液系の処理を改善できるか、今すぐお問い合わせください!私たちのよく訓練された長期経験豊富なチームは、アプリケーションや価格に関する詳細情報を喜んでお手伝いいたします。
下の表は、超音波処理装置の処理能力の目安です:
| バッチ量 | 流量 | 推奨デバイス |
|---|---|---|
| 1〜500mL | 10~200mL/分 | UP100H |
| 10〜2000mL | 20~400mL/分 | UP200Ht, UP400ST |
| 0.1~20L | 0.2~4L/分 | UIP2000hdT |
| 10~100L | 2~10L/分 | UIP4000hdT |
| n.a. | 10~100L/分 | uip16000 |
| n.a. | より大きい | クラスタ uip16000 |
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文献・参考文献
- Brad W. Zeiger; Kenneth S. Suslick (2011): Sonofragmentation of Molecular Crystals. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 37, 14530–14533.
- Suslick, K. S. (1998): Sonochemistry. in: Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, 4th Ed. J. Wiley & Sons, New York, vol. 26, 1998. 517-541.
- Kusters, K. A.; Pratsinis, S. E.; Thomas, S. G. and Smith, D. M. (1994): Energy-size reduction laws for ultrasonic fragmentation. Powder Technology 80, 1994. 253-263.
- Ahmed Taha, Eman Ahmed, Amr Ismaiel, Muthupandian Ashokkumar, Xiaoyun Xu, Siyi Pan, Hao Hu (2020): Ultrasonic emulsification: An overview on the preparation of different emulsifiers-stabilized emulsions. Trends in Food Science & Technology Vol. 105, 2020. 363-377.
- Pohl, M. and Schubert, H. (2004): Dispersion and deagglomeration of nanoparticles in aqueous solutions. PARTEC 2004.




