ヒールシャー超音波技術

超音波ホモジナイザー

超音波均質化は、彼らが一様に小さく、均等に分布となるように液体中に小粒子を低減するための機械的なプロセスです。ヒールシャーは、ラボや生産規模でのアプリケーションのための超音波ホモジナイザーを提供しています。

均質化の影響

超音波プロセッサをホモジナイザーとして使用する場合、目的は、均一性および安定性を改善するために、液体中に小粒子を低減することです。これらの粒子(分散相)固体または液体のいずれかであり得ます。粒子の平均直径の減少は、個々の粒子の数を増加させます。これは、平均粒子間距離の減少につながり、粒子表面積を増大させます。グラフィック(クリックで拡大します)個々の粒子径と全表面積との相関関係を示しています。表面積および平均粒子間距離は、液体のレオロジーに影響を与えることができます。

粒子と液体との比重差がある場合、混合物の均質性は、分散液の安定性に影響を与えることができます。粒子サイズは粒子の大部分のために類似している場合と同様の粒子が立ち上がりまたはセトリングの同様の速さを持っているので、セトリングまたは上昇中に凝集する傾向が減少します。

高圧ホモジナイザー

均質化のための最も一般的な機構は高圧均質化である。そこでは、液体は、均質化バルブを介して高圧(約2000barg)で加圧される。弁を通過するとき、液体は短い(約50マイクロ秒)高圧低圧サイクルを受ける。
このメカニズムは、そのようなミルク中の脂肪球のような小さな、柔らかい粒子、適していますが、このような顔料のようなハードと研磨材の分散液に使用する場合、それは以下のようなメディアや金属酸化物、または繊維状と糸材料を、研磨、その制限がありますフルーツのピューレ、藻類や汚泥。これは、高い液体速度に(120mtr /秒まで)及びために使用バルブの小さな開口です。研磨材は、ポンプおよび弁オリフィスを通過すると、それが着用させます。これは、ポンプのバルブの効率と生活時間を短縮します。

超音波均質化のメリット

超音波均質化は、ソフトとハードの粒子の削減のための非常に効率的です。均質化は、キャビテーションに基づいています。液体は強烈な超音波の音波にさらされているとき(約20000サイクル/秒)交流高圧と低圧サイクルを生じさせる液体を通って伝播します。液体の蒸気圧が得られるように、低圧サイクルの間、高輝度小型真空気泡は、液体中に作成されます。
気泡が一定のサイズに達すると、それらは高圧サイクル中に激しく崩壊します。この爆縮時には非常に高い圧力と高速液体ジェットは、局所的に生成されます。その結果、電流と乱流は、粒子凝集体を破壊し、個々の粒子間の暴力的な衝突につながります。

液体の超音波処理のためのステンレス製の超音波フローセルリアクター。超音波ホモジナイザーの1つの主な利点は、湿らせ、可動部品の数が少ないです。これは、摩擦摩耗、洗浄時間が短縮されます。ソノトロードとフローセル:2つだけ湿った部分があります。どちらも、シンプルなジオメトリと決して小さなまたは隠されたオリフィスを持っています。

もう一つの利点は、キャビテーションに影響を与える動作パラメータを超える正確な制御です。ヒールシャー超音波プロセッサは、約から振動振幅で使用することができます。 1ミクロン〜200。液体圧力は約0の範囲であることができます。 500psig。振幅と圧力が最も影響力のあるパラメータであるように、各パラメータの広い動作範囲は非常に破壊的な処理に非常に優しいことを可能にします。

ヒールシャー超音波デバイスは、振幅制御されています。これにより、調整後の振幅は、すべての動作条件の下で維持されます。これは、超音波は、制御可能で再現可能。同じ動作パラメータの下で超音波処理は、一貫して再現性のある結果が得られます。これは、製造された材料の品質のためにラボから生産レベルへの処理結果のスケールアップのために重要です。

任意のスケールで均質化

ヒールシャーは、ラボや生産規模でのアプリケーションのための超音波ホモジナイザーを提供しています。ヒールシャーはの均質化のための超音波機器を生産します 任意のサンプル量 以下のための バッチまたはインライン 処理。 研究室の超音波デバイス 約1.5mlのへのボリュームのために使用することができます。 2L。 超音波産業用デバイス 約0.1Lから2000Lまたは流量は毎時20m³するために0.5からバッチのプロセス開発と生産に使用されています。

以下の表は、一般的なデバイスの推奨は、バッチ体積に応じて、又は処理される流量を示しています。各デバイスの詳細情報を取得するデバイスタイプでクリックしてください。

バッチ容量 流量 推奨デバイス
01.5mlの0.5へ N.A。 VialTweeter
500mLの1〜 200mL /分で10 UP100H
2000mlの10〜 20 400mLの/分 Uf200ःトンUP400S
00.1 20Lへ 04L /分の0.2 UIP2000hdT
100Lへ10 10L /分で2 UIP4000
N.A。 10 100L /分 UIP16000
N.A。 大きな のクラスタ UIP16000

超音波均質化の詳細については、掲載!

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