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?
Ultrasonic high-shear mixing and homogenization is based on the working principle of acoustic cavitation. When liquids are sonicated at high intensities, the ultrasound waves propagate through the liquid medium and result in alternating high-pressure (compression) and low-pressure (rarefaction) cycles. High power ultrasonicators operate at a frequency of around. 20kHz. This means 20,000 vibrations per second. During the low-pressure cycle, high-intensity ultrasound waves create small vacuum bubbles in the liquid. When the cavitation bubble attains a size at which its cannot absorb any further energy, it collapses violently during a high-pressure cycle. This phenomenon of bubble implosion is known under the technical term “キャビテーション”. During the implosion very high temperatures (approx. 5,000K) and pressures (approx. 2,000atm) are reached locally. The implosion of the cavitation bubble also generates liquid jets of up to 280m/s velocity. (cf. 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社の超音波プロセッサは、85%以上の優れたエネルギー効率を誇ります。このため、運転にかかる電気代が削減され、処理能力も向上する。Kustersら(1994)の研究では、超音波破砕は従来の粉砕と同等の効率であると再開している。
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。
In another study, Pohl et al. (2004) compared the processing efficiency of ultrasonic dispersion of silica with other high-shear mixing methods, such as with an IKA Ultra-Turrax (rotor-stator-system). Pohl et al. compared the particle size reduction of Aerosil 90 (2%wt) in water using an Ultra-Turrax (rotor-stator-system) at various settings with that of a Hielscher ultrasonic high-shear mixer UIP1000hd with flow cell in continuous mode. The study of Pohl et al. concludes, that “at constant specific energy EV ultrasound is more effective than the rotor-stator-system” and that “the applied ultrasound frequency in the range from 20 kHz up to 30 kHz has no major effect on the dispersion process.”
- 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.
High performance ultrasonics! Hielscher's product range covers the full spectrum from the compact lab ultrasonicator over bench-top units to full-industrial ultrasonic systems.


