High Shear Mixing with Ultrasonics

高剪断ミキサーは、液体やスラリーに高い剪断力を加えて、2つ以上の液固相または液液相の均一な分散、混合、乳化を実現します。超音波処理は、高出力超音波が液体に結合するときに発生する音響キャビテーションを介して高いせん断力を生成します。超音波高剪断ミキサーは優れた混合技術であり、一般的に使用される高剪断ブレードミキサー、多軸ミキサー、高圧ホモジナイザー、コロイドミル、およびブレード攪拌機を容易に凌駕します。

超音波高せん断ミキサーの利点

超音波高剪断ミキサーは、50Wのラボ用ホモジナイザーから最大16,000Wの産業用混合システムまで利用できます。ラボ、ベンチトップ、産業用の超音波高剪断ミキサーの幅広いポートフォリオにより、用途や生産量に最適な超音波高剪断ミキサーを選択できます。
超音波プローブの振幅が大きいと、高速および複雑な乱流の液体流で激しいキャビテーションが発生します。超音波で生成された激しい油圧および機械的せん断により、粒子と液滴がミクロンサイズとナノサイズに減少します。超音波処理プロセスパラメータは正確に制御および調整可能であるため、混合、フライス加工、または分散の影響は、材料およびプロセス目標に正確に適合させることができます。超音波高剪断ミキサーは、混合/粉砕時間を短縮し、確実に微細および超微細な分散液を生成します。
超音波ミキサーは、バッチおよびインラインフロープロセスに使用できます。超音波フローセルと反応器の多様性により、非常に異なる流量と粘度でストリームを混合できます。超音波高剪断ミキサーは、非常に高い固体濃度を扱うことができ、非常に研磨性の粒子でも問題ありません。

超音波処理による高せん断混合はどのように機能しますか?

Ultrasonic processor UIP4000hdT, a 4kW powerful ultrasonic reactor超音波高剪断ミキサーは、高剪断ブレードミキサー、多軸ミキサー、コロイドミル、高圧ホモジナイザー、ブレード攪拌機システムなどの産業用混合システムと同じ機械的原理を使用します。超音波混合システムは、粒子を分散させ、粉砕し、油相および水相を乳化し、固体を可溶化し、液体およびスラリー中のあらゆる種類の材料の均質な混合物を製造するために使用される。超音波せん断ミキサーは、超音波プローブをバッチタンクやフローセルなどの混合容器に統合します。超音波崩壊プローブは、非常に高い周波数で液体中で振動し、液体中に激しい超音波キャビテーションを発生させる。キャビテーション気泡の崩壊は、強力なせん断力をもたらし、液滴、凝集体、凝集体、さらには一次粒子を破壊し、破壊します。超音波キャビテーションは、最大1000km/hの高速キャビテーション流を発生させるため、キャビテーション液体ジェットが粒子を加速させます。加速された粒子が互いに衝突すると、粉砕媒体として機能します。その後、衝突した粒子は粉々になり、ミクロンまたはナノサイズに縮小されます。超音波キャビテーション分野では、圧力は真空と最大1000barの間で迅速かつ繰り返し交互に変化します。4つのミキサーブレードを備えたロータリーミキサーは、同じ周波数の交互圧力サイクルを達成するために、驚異的な300,000RPMで動作する必要があります。従来のロータリーミキサーやローターステーターミキサーは、速度に限界があるため、キャビテーションの発生量があまり多くありません。

攪拌タンク付き超音波高剪断ミキサー

超音波高せん断ミキサー UIP2000hdT、2kWの強力な混合ユニット

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加工のヒント:圧力下での超音波混合

超音波反応器またはフローセルに圧力を加えると、音響キャビテーションが強まります。ヒールシャー超音波は、5 bargまで簡単に加圧できる様々なフローセルおよび反応器タイプを供給しています。カスタマイズされた超音波反応器は、最大300bargの高圧を処理できます。

超音波高剪断ミキサーとその用途

超音波高剪断ミキサーは、固体、液滴、結晶、繊維などの粒子を破壊および破壊するために、強い剪断力を発生させ、ミクロンまたはナノの範囲の目標サイズに分解します。材料の硬度と脆性に応じて、超音波プロセスパラメータを正確に調整して、目指す混合結果を得ることができます。高せん断刃攪拌機、高圧ホモジナイザー、コロイド/ビーズミル、シャフトミキサーなどの代替混合方法と比較すると、超音波崩壊器はいくつかの大きな利点を提供します。

超音波高せん断ミキサーの利点

  • 高強度キャビテーションとせん断
  • 均一な粒子処理
  • 高固形分濃度
  • ノズルなし/目詰まりなし
  • フライス加工媒体(ビーズなど)は不要
  • 線形スケーラビリティ
  • 易しい & 安全な操作
  • お手入れが簡単
  • 時間- & energy-efficient

粒度を小さくするための超音波高せん断ミキサー

Ultrasonic disintegrators are used for particles size reduction and particle distribution, wether this means real comminution of primary particles (referred to as milling) or the breakage of agglomerates (referred to as deagglomeration / dispersion).
超音波粉砕と粒子の分散についてもっと読む!

1つまたは2つのフローセル反応器を使用した中型バッチの超音波処理のためのヒールシャーSonoStation。コンパクトなSonoStationは、38リットルの攪拌タンクと、1つまたは2つの超音波フローセルリアクターに毎分3リットルを供給できる調整可能なプログレッシブキャビティポンプを組み合わせたものです。
Ultrasonic Mixing Station - SonoStation with 2 x 2000 Watts Homogenizers
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乳化用超音波高せん断ミキサー

2つの非混和性液体(例えば、水と油)がプローブ型超音波ミキサーを用いて超音波化されると、超音波キャビテーションは液滴を破壊する – 2つの非混和性相の非常に小さな液滴を生成し、それらを混合します。超音波高剪断ミキサーはナノサイズの液滴を容易に生成するので、安定化超音波エマルジョンは長期安定性および透明透明外観を示す。
あらゆる種類のエマルジョンには、最適な液滴サイズと特性が得られる特定の乳化/せん断閾値があるため、混合パラメータの正確な調整が重要です。せん断が低すぎると液滴が大きすぎてすぐに合体して相分離しますが、せん断が大きすぎると生成物が破壊される可能性があります。超音波高剪断ミキサーは、プロセスのニーズに合わせて正確に制御および調整できます。
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Ultrasonic Nano-Emulsions: This video demonstrated the rapid production of a nano-emulsion of oil in water. The UP200Ht homogenizes the oil and water in seconds.
Ultrasonic Emulsifying with UP200Ht with S26d14 probe
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超音波高せん断ミキサー UP200HT 乳化用

混合および溶解のための超音波高剪断ミキサー

超音波高剪断ミキサーは、粉末、顔料、繊維などの粒子を迅速で信頼性が高く、簡単なプロセスでブレンド、粉砕、分散、溶解するために使用されます。超音波で生成されたキャビテーションは、固体と液体の間の物質移動を増加させます。超音波キャビテーションは固体粒子に強い影響を与えます:キャビテーション液体の流れは固体の表面を侵食し、それによって均質な懸濁液を生成する液体に侵食された破片を輸送します。
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超音波高剪断ミキサーの用途

  • 製粉 & Grinding
  • 解凝集 & Dispersion
  • 乳化
  • Dissolving of powders
  • Improving mass transfer
  • 音響化学反応
ヒールシャー超音波ソノステーションは、生産規模向けの使いやすい超音波高剪断ミキサーセットアップです。(クリックすると拡大します!

The ソノステーションan ultrasonic system with 2x 2kW ultrasonicators, stirred tank and pump – は、ブレンド、フライス加工、分散用途向けのユーザーフレンドリーなシステムです。

あらゆるサイズの高せん断ミキサー

ヒールシャー超音波は、コンパクトでありながら強力な実験装置から、商業生産レベルでの大量のストリームを処理するためのパイロットおよび産業用高剪断ミキサーまで、高性能の高剪断ミキサーを設計、製造、販売しています。

ラボ用高剪断ミキサー

プローブタイプの超音波ミキサーは、すべてのラボで確立されたツールです。超音波プロセスは直線的に大容量にスケールアップすることができるため、ヒールシャー超音波高剪断ミキサーは、小規模でプロセスを開発し最適化するのに理想的です。次に、最適なプロセスパラメータを確立した後、混合アプリケーションをパイロット生産と大量生産に直線的に拡大できます。
ヒールシャーは、50〜400ワットの超音波混合電力の電力範囲で、ラボスケールの作業用の超音波高剪断ミキサーを提供しています。

産業用高せん断ミキサー

高性能超音波駆動の8kW高せん断ミキサーヒールシャー工業用高剪断ミキサーは、ヘビーデューティー下で大きなスラリーストリームを粉砕、分散、乳化および混合するために設計された高出力超音波プロセッサです。これらの工業用ミキサーは、高濃度の固体や研磨粒子を簡単に処理できます。工業用超音波高せん断ミキサーのプローブ(ソノトロード)にはフランジが装備されているため、ミキサーを鋼製タンク、ガラス容器、またはプラスチック容器に任意の方向に統合できます。これにより、超音波処理容器を加圧することができます。超音波容器またはフローセルに圧力を加えると、音響キャビテーションが強化され、それによって超音波混合プロセスが促進されます。ヒールシャー超音波は、500から16,000ワットまでの工業用高剪断ミキサーを提供しています。UIP16000により、ヒールシャーは世界で最も強力な超音波高剪断ミキサーを提供しています。
高粘度材料? – 大丈夫! ベンチトップおよび産業カテゴリのすべてのヒールシャー超音波プロセッサは、最大250,000センチポアズの粘性スラリーを簡単に処理できます。2,000 cPs を超える粘度の場合、超音波の流体への結合を改善するために、フロースルーセルとプログレッシブキャビティポンプを組み合わせて使用することをお勧めします。

適切な超音波高せん断ミキサーを見つける方法は?

ヒールシャー超音波は、粒子の分散と分解、ナノエマルジョンの調製、または粉末を液体に溶解するために使用される、強力で信頼性の高い超音波高剪断混合システムの長年の経験豊富なメーカーです。超音波ミキサーのマーケットリーダーであるヒールシャーは、実験室やベンチトップからパイロットや本格的な産業規模まで、超音波高剪断ミキサーやホモジナイザーを設計、製造、販売しています。

次の質問に答えると、プロセスに最適な高せん断ミキサーを見つけるのに役立ちます。

  • What is your target application?
  • What is the typical volume that must be processed?
  • What are the critical factors of the process?
  • What are the quality standards, which must be achieved?

私たちのよく訓練された経験豊富なスタッフが、質問や混合プロセスの構想をお手伝いします。ヒールシャー超音波は、お客様が最も理想的な超音波高剪断ミキサーを見つけるのを助けるために超音波処理に関する詳細なコンサルティングを提供しています。しかし、ヒールシャーのサービスはここで終わらず、私たちはプロセス開発、最適化、スケールアップ中にお客様を支援するために、お客様の施設または超音波プロセスラボとテクニカルセンターでお客様をトレーニングします。
Hielscher Ultrasonics’ 工業用超音波プロセッサは、硬い粒子や凝集体を破壊したり、高固形分濃度のスラリーを処理したりするために必要な非常に高い振幅を簡単に提供します。ヒールシャー工業用ミキサーは、24/7動作で最大200μmの振幅で連続的に簡単に動作します。特定のプロセスでさらに高い振幅が必要な場合は、カスタマイズされた超音波プローブを利用できます。ブースターホーン、フローセル、超音波処理反応器、完全な再循環セットアップなどのアクセサリはすぐに入手でき、プロセス要件に最適に適合した超音波混合システムを構成できます。媒体と接触する唯一の部品であるすべてのソノトロードとリアクターは、CIP/SIP(洗浄と滅菌)です。

洗練された超音波高せん断ミキサー

Precise control over the ultrasonic process parameters by Hielscher Ultrasonics' intelligent softwareヒールシャー超音波は、最高の使いやすさと最先端の技術的進歩を備えた高性能細胞崩壊剤に焦点を当てています。これは、ヒールシャーラボの崩壊器の規格が産業機械の知性にますます適応することを意味します。ユーザーは、ブラウザのリモコンを介してヒールシャーのデジタル超音波装置を制御することができます。自動データ記録ソフトウェアは、正味電力、総電力、振幅、温度、圧力、時刻、日付などのすべての重要な超音波パラメータをCSVファイルとして内蔵SDカードに書き込みます。さらに、超音波崩壊器は、決定された時間または特定のエネルギー入力またはプログラム脈動超音波処理モードの後に自動シャットオフするようにプログラムすることができる。プラグ式の温度センサーと圧力センサーにより、サンプルの状態を注意深く追跡できます。熱に敏感な材料の温度制御はプロセス結果の品質にとって重要な要素であるため、ヒールシャーはプロセス温度を目標温度範囲に保つためのさまざまなソリューションを提供しています。
The sophisticated functions of Hielscher ultrasonicators assure the highest process control, reliable and reproducible sonication results, user-friendliness and working comfort.

品質 – Made in Germany

As a family-owned and family-run business, Hielscher prioritizes highest quality standards for its ultrasonic processors. All ultrasonicators are designed, manufactured and thoroughly tested in our headquarter in Teltow near Berlin, Germany. Robustness and reliability of Hielscher’s ultrasonic equipment make it a work horse in your production. 24/7 operation under full load and in demanding environments is a natural characteristic of Hielscher’s high-performance mixers.

あなたはヒールシャー超音波高剪断ミキサーを任意の異なるサイズで購入することができ、あなたのプロセスに合わせて構成されています。小さな実験室のビーカーでの流体の処理から産業レベルでのスラリーの連続フロースルー混合まで、ヒールシャー超音波はあなたに適した高剪断ミキサーを提供します!お問い合わせください – 理想的な超音波ミキサーのセットアップをお勧めします。

The table below gives you an indication of the approximate processing capacity of our ultrasonicators:

Batch VolumeFlow RateRecommended Devices
1 to 500mL10 to 200mL/minUP100Hシリーズ
10 to 2000mL20 to 400mL/minUP200HT, UP400セント
0.1 to 20L0.2 to 4L/minUIP2000hdT
10 to 100L2 to 10L/minUIP4000hdt
n.a.10 to 100L/minUIP16000
n.a.largercluster of UIP16000

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Please use the form below to request additional information about ultrasonic processors, applications and price. We will be glad to discuss your process with you and to offer you an ultrasonic system meeting your requirements!









私たちの注意点 プライバシーポリシー.


Hielscher Ultrasonics manufactures high-performance ultrasonic homogenizers for dispersion, emulsification and cell extraction.

High-power ultrasonic homogenizers from ラボ to pilot and インダストリアル scale.



Facts Worth Knowing

超音波装置と高剪断ミキサーとしてのそれらの使用

超音波装置は、超音波プローブを介して超音波振動を処理媒体に伝達することによって定義されるプローブタイプの超音波装置です。ソノトロードとしても知られるプローブは、超音波周波数(20kHzなど)で振動するチタンロッドです。20kHzで振動するということは、プローブの水平面が毎秒20,000回膨張・収縮していることを意味します。プローブの先端での超音波周波数範囲のこれらの急速な動きは、流体に結合されます。流体中では、超音波が媒体を通過し、高圧/低圧のサイクルを交互に生成します。低圧サイクルでは、極小の真空気泡が発生し、それ以上のエネルギーを吸収できないポイントに達するまで、数回の圧力サイクルにわたって成長します。最大の成長点で、キャビテーションバブルは激しく破裂します。爆縮は、非常に高い温度と圧力、それぞれの温度と圧力の差、最大180m /秒の速度と乱流を伴うエネルギー密度の高い磁場をもたらします。このキャビテーションエネルギーは、液体やスラリーに強い影響を与え、並外れた混合、ブレンド、粉砕、分散、乳化の結果をもたらします。超音波高剪断ミキサーは、非常に狭い粒子/液滴サイズ分布を有するナノサイズの粒子および液滴を容易に製造する。
超音波/音響キャビテーションと流体力学的キャビテーション処理の違いはこちら!

超音波高せん断ミキサーの一般的な産業

  • Dispersing, dissolving, mixing of solid/liquid formulations
  • 乳化
  • Material science
  • Sample prep before analysis
  • Nano-particle applications
  • 粒子の官能化
  • 相間移動反応

Literature / References

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