ラボ、パイロット規模、産業用処理のための超音波ホモジナイザー

超音波ホモジナイザーは、固体–液体および液体–液体の懸濁液を混合し、均質化する強力なツールです。超音波均質化は、液体中の粒子を微細化し、均一に小さくして均等に分布させる機械的なプロセスです。Hielscherは、ラボ規模および生産規模での用途に対応する強力な超音波ホモジナイザーを提供しています。

確実な混合、分散、乳化、粒子径の縮小を実現する超音波ホモジナイザー

Hielscherの超音波ホモジナイザーは、強力で制御可能なキャビテーションにより、均一な混合物、微細な分散液、安定したエマルション、ナノエマルション、細胞溶解液の生成、および粒子径の縮小を実現します。少量のラボサンプルから産業用の連続生産まで、Hielscherの超音波処理装置は、研究、製品開発、製造において再現性のある均質化結果を提供します。
ラボでのミリリットル単位の処理、パイロット規模での配合の最適化、高処理能力のインライン生産のいずれにおいても、Hielscherは振幅、時間、温度、圧力、投入エネルギーを精密に制御できる超音波ホモジナイザーを提供しています。これにより、超音波均質化は、ローター・ステーターミキサー、ビーズミル、高圧ホモジナイザーに代わる、スケールアップ可能で反復性と効率に優れた方法となります。

超音波ホモジナイザーを選ぶ理由：

• 強力な均質化： 微細な分散液、エマルション、ナノエマルション、均一な懸濁液を生成します。
• 精密なプロセス制御： 振幅、出力、時間、温度、圧力を調整し、再現性のある結果を得られます。
• ラボ規模から産業規模まで： 少量のサンプル、大容量のバッチ、連続的に流れる流体を処理します。
• 処理が難しい材料にも対応： 摩耗性粒子、固形分含有量の多い懸濁液、繊維状材料、粘性液体、複雑な配合物に適しています。
• バッチ運転とインライン運転： 開放容器、ビーカー、反応器、フロースルーセルを使用できます。
• メンテナンスの手間を抑える設計： ソノトロードとフローセルの形状がシンプルなため、洗浄の手間と摩耗を低減します。
• 24/7運転に対応する設計： 産業用超音波システムは、過酷な条件での連続処理に対応するよう設計されています。

超音波ホモジナイザーの用途と効果

超音波ホモジナイザーは、ラボおよび産業分野の数多くの用途で使用される、強力で信頼性の高いミキサーです。
超音波ホモジナイザーは、以下を含むさまざまな用途に使用できます。

• 均質化： 超音波ホモジナイザーは、サンプルを均質化して、均一で一貫した混合物を生成できます。
• 分散： 超音波ホモジナイザーは、固体粒子を液体中に分散させ、安定した懸濁液を生成するために使用できます。超音波処理は、ナノ分散液の生成において極めて高い効率を発揮します。
• 乳化： 超音波ホモジナイザーは、油と水のような互いに混ざり合わない液体を細かく分断して分散させ、安定したエマルションやナノエマルションを生成するために使用できます。
• 細胞破砕： 超音波ホモジナイザーは、細胞を破砕して、タンパク質、核酸、酵素、代謝物などの細胞内成分を抽出できます。
• 脱気： 超音波ホモジナイザーは、HPLC溶媒や冷却液の脱気など、液体から溶存ガスを除去するために使用できます。
• 超音波支援化学反応： 超音波ホモジナイザーは、ソノケミカル合成、触媒反応、分解など、超音波処理によって促進される化学反応にも使用できます。

 
総じて、超音波ホモジナイザーは、研究、開発、産業プロセスにおける幅広い用途に使用できる多用途のツールです。

粒子径を縮小する高出力超音波：

超音波ホモジナイザーを混合、分散、乳化などの用途に使用する場合、その目的は、液体またはスラリー中の小さな粒子や液滴をさらに微細化して、混合物の均一性と安定性を向上させることです。これらの粒子（分散相）は、固体の場合も液体の場合もあります。粒子の平均直径が小さくなると、個々の粒子の数が増加します。これにより、粒子間の平均距離が短くなり、粒子の表面積が増加します。図は、個々の粒子の直径と総表面積との相関を示しています。表面積と粒子間の平均距離は、液体のレオロジーに影響を与える可能性があります。

粒子と液体の比重に差がある場合、混合物の均質性が分散液の安定性に影響を与える可能性があります。大部分の粒子が同程度の粒子径を持つ場合、同程度の粒子は浮上速度または沈降速度も同程度であるため、沈降中または浮上中に凝集する傾向が低下します。
 

超音波による分散液は、粒子が均一に微細化され、均一な粒子径分布を示します。曲線は、超音波処理前（緑色の曲線）と超音波分散後（赤色の曲線）のシリカの粒子分布を示しています。

超音波ホモジナイザーと高圧ホモジナイザーの比較

高圧ホモジナイザーは、非常に高い圧力で液体を均質化バルブに通します。この方法は、牛乳中の脂肪球など、柔らかい粒子や液滴に対して良好に機能する場合があります。ただし、本ページでは、液体の高速流動と小さなバルブ開口部が摩耗を引き起こし、ポンプやバルブの寿命を短くするため、硬い材料、摩耗性材料、繊維状材料、糸状材料の処理では、高圧ホモジナイザーに制約が生じる場合があると述べています。
超音波ホモジナイザーは、異なる仕組みで動作します。材料を小さなバルブ開口部に押し通す代わりに、振動するソノトロードを介して液体に機械的エネルギーを導入します。これにより、処理媒体内に直接キャビテーションが発生します。
超音波ホモジナイザーの利点

• 詰まりやすい小さなバルブ開口部がない
• 摩耗性材料や繊維状材料に適している
• 処理強度を容易に調整できる
• バッチ処理と連続処理を選択できる
• 接液部品と可動部品が少ない
• 効率的な粒子の解凝集と液滴径の縮小
• ラボ試験から生産まで優れたスケールアップ性

ラボ規模、パイロット規模、産業規模の超音波ホモジナイザー

Hielscherは、さまざまな処理量と処理能力に対応する超音波ホモジナイザーを提供しています。ラボ用超音波ホモジナイザーは、少量サンプルの調製、配合試験、生物学的サンプルの処理、研究開発に使用されます。パイロット規模用および産業用の超音波処理装置は、プロセス開発、スケールアップ、生産、連続インライン処理に使用されます。
本ページでは、幅広い規模の範囲を示しています。ラボ用超音波ホモジナイザーは約1.5 mL–5 Lの容量を処理でき、産業用超音波ホモジナイザーは約0.5–2000 Lのバッチ、または毎時0.1 L–20 m³の流量で処理できます。

適切な超音波ホモジナイザーの選定

最適な超音波ホモジナイザーは、プロセスの目標と材料の特性によって異なります。信頼できる装置の推奨を得るために、以下のパラメーターをご検討ください。

• サンプルまたはバッチの容量
• 連続処理の流量
• 液体の粘度
• 固形分含有量
• 粒子の硬度
• 初期粒子径または液滴径
• 目標粒子径または液滴径
• 温度に対する感受性
• 必要な処理時間
• 冷却または圧力制御の必要性
• バッチ、再循環、シングルパスのインライン運転
• 洗浄および材料適合性の要件

これらのプロセスパラメーターに基づき、適切な超音波ホモジナイザー、ソノトロード、ブースター、フローセル、冷却構成をご提案できます。

Hielscherの超音波ホモジナイザーを購入する理由は？

Hielscherの超音波ホモジナイザーは、信頼性の高いキャビテーション、再現性のあるプロセス制御、長い耐用寿命を実現するよう設計されています。これらのシステムは、ラボ、パイロットプラント、産業環境で使用できるよう設計されています。
既存のページでは、Hielscherの超音波処理装置は振幅制御方式であり、運転条件下で選択した振幅が維持されると説明しています。また、同一の超音波処理パラメーターが、一貫性と再現性のある結果を支えることも強調しています。これは、製品品質とスケールアップにとって重要です。
Hielscherの超音波処理装置の利点：

• ラボ規模から産業規模まで対応する高性能な超音波処理装置
• 精密な振幅制御
• 調整可能な出力、時間、温度、圧力
• バッチ処理とインライン処理
• 堅牢なソノトロードとフローセル
• 接液部品が少なく、洗浄が容易
• 摩耗性材料、繊維状材料、固形分含有量の多い材料に適している
• 24/7運転用の産業用システム
• プロセスに関するコンサルティングと用途別サポート
• ドイツの設計・製造品質

下表は、処理するバッチ容量または流量に応じた、一般的な推奨装置を示しています。各超音波ホモジナイザーの詳細情報を見るには、超音波処理装置のモデル名をクリックしてください。

超音波組織ホモジナイザー

超音波ホモジナイザーは、分散液やエマルションの調製に加え、バイオテクノロジー、細胞生物学、分子生物学、ライフサイエンスの分野において、細胞溶解と分画、組織破砕、細胞内化合物の抽出、DNA・RNA・クロマチンのせん断のための手段として確固たる地位を築いています。超音波ホモジナイザーは、微量（0.1mL）のサンプル調製から、産業プロセス向けの非常に大きな容量の処理（例：サプリメント製造のための生理活性化合物の抽出）まで対応するものが用意されています。
超音波ホモジナイザーで組織を破砕する際には、浸透圧による損傷を防ぐために等張緩衝液を使用します。Hielscherの超音波ホモジナイザーには、温度センサーと温度制御設定が備わっており、サンプルを適切に制御された温度範囲に保つことができます。
超音波組織ホモジナイザーの詳細については、こちらをクリックしてください！

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