実験室、パイロットプラント、および工業用プロセス向け超音波ホモジナイザー

超音波ホモジナイザーは、固体と液体、液体と液体の懸濁液を混合し、均質化するための強力なツールです。超音波ホモジナイザーは、液体中の粒子を均一に小さくし、均一に分散させる機械的プロセスです。Hielscher 社は、実験室および生産スケールで使用でき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、および微粒子化を実現する超音波ホモジナイザー

ヒールシャーの超音波ホモジナイザーは、強力かつ制御可能なキャビテーションを発生させ、均一な混合物、微細な分散液、安定したエマルジョン、ナノエマルジョン、細胞溶解液の製造や、粒子径の微細化を実現します。小規模な実験室サンプルから連続的な工業生産に至るまで、ヒールシャー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高いホモジナイゼーション結果を提供します。
実験室での数ミリリットルの処理、パイロットスケールでの配合の最適化、あるいはハイスループットなインライン生産のいずれであっても、Hielscherは振幅、時間、温度、圧力、およびエネルギー入力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、超音波ホモジナイゼーションは、ローター・ステーター式ミキサー、ビーズミル、高圧ホモジナイザーに代わる、スケーラブルで再現性が高く、効率的な選択肢となります。

超音波ホモジナイザーを選ぶべき理由：

• 強力な均質化： 微細な分散液、エマルジョン、ナノエマルジョン、および均一な懸濁液を調製します。
• 精密なプロセス制御： 再現性のある結果を得るために、振幅、出力、時間、温度、および圧力を調整してください。
• 実験室規模から工業規模へ： 少量のサンプル、大量のバッチ、あるいは連続流の処理が可能です。
• 難加工材にも対応： 研磨性粒子、高固形分懸濁液、繊維状物質、高粘度液体、および複雑な配合に適しています。
• バッチ処理とインライン処理： 開放容器、ビーカー、反応器、またはフロースルーセルを使用してください。
• メンテナンスの手間が少ない設計： シンプルなソノトロードとフローセルの構造により、洗浄の手間と摩耗が軽減されます。
• 24時間365日の稼働に対応： 産業用超音波システムは、過酷な環境下での連続処理用に設計されています。

超音波ホモジナイザーの用途と影響

超音波ホモジナイザーは、強力で信頼性の高いミキサーであり、研究室や産業界で多くの用途に使用されています。
超音波ホモジナイザーは、以下のような様々な用途に使用できる：

• 均質化： 超音波ホモジナイザーはサンプルを均質化し、均一で一貫性のある混合物を作ることができます。
• 分散： 超音波ホモジナイザーは、液体中に固体粒子を分散させ、安定した懸濁液を作るために使用することができる。超音波はナノ分散液の生成に極めて有効です。
• 乳化： 超音波ホモジナイザーは、油と水のような混じり合わない液体を分解・分散させることで、安定したエマルションやナノエマルションを作るのに使用できる。
• 細胞の破壊： 超音波ホモジナイザーは細胞を破砕し、タンパク質、核酸、酵素、代謝産物などの細胞内成分を抽出することができる。
• ガス抜き： 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る。
• 超音波アシスト化学反応： 超音波ホモジナイザーは、超音波化学合成、触媒反応、分解などの超音波アシスト化学反応にも使用できる。

 
全体として、超音波ホモジナイザーは、研究、開発、工業プロセスにおける幅広い用途に使用できる万能ツールである。

粒子径減少のためのパワー超音波：

超音波ホモゲイザーを混合、分散、乳化などの用途に使用する場合、その目的は、液体やスラリー中の小さな粒子や液滴を減少させ、混合物の均一性と安定性を向上させることである。これらの粒子（分散相）は固体でも液体でもよい。粒子の平均直径を小さくすると、個々の粒子の数が増える。これは平均粒子距離の減少につながり、粒子表面積を増加させる。図は個々の粒子径と総表面積の相関関係を示している。表面積と平均粒子距離は液体のレオロジーに影響を与えます。

粒子と液体の間に比重の差がある場合、混合物の均質性が分散液の安定性に影響することがある。粒子の大部分で粒子径が類似している場合、類似の粒子は上昇または沈降の速度が類似しているため、沈降または上昇中に凝集する傾向が減少する。
 

超音波分散液は、均質に還元された粒子で均一な粒度分布を示す。曲線は超音波分散前のシリカの粒子分布（緑色の曲線）と超音波分散後の粒子分布（赤色の曲線）を示す。

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、液体を非常に高い圧力でホモジナイジングバルブに通します。これは、牛乳中の脂肪球のような柔らかい粒子や液滴に対しては効果的です。 しかし、本ページでは、高圧ホモジナイザーは、硬質、研磨性、繊維質、または糸状の材料を処理する際には限界があることが指摘されています。これは、液体の流速が高く、バルブの開口部が小さいため、摩耗が生じ、ポンプやバルブの寿命が短くなるためです。
超音波ホモジナイザーの仕組みは異なります。材料を小さな弁の開口部から押し通すのではなく、振動するソノトロードを通じて液体に機械的エネルギーを伝達します。これにより、処理媒体内で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

• 詰まりやすいような小さなバルブの開口部はない
• 研磨性のある素材や繊維質の素材に適しています
• 処理強度の調整が簡単
• バッチ処理と連続処理のオプション
• 接液部品および可動部品の数が少ない
• 効率的な粒子の凝集解除と液滴径の縮小
• ラボテストから本番環境まで、高い拡張性を発揮

実験室、パイロット、および工業規模向けの超音波ホモジナイザー

Hielscher社は、さまざまな処理容量や処理能力に対応した超音波ホモジナイザーを提供しています。実験用超音波ホモジナイザーは、少量の試料調製、製剤試験、生物学的試料の処理、および研究開発（R&D）などに使用されます。&D. パイロット用および産業用超音波装置は、プロセス開発、スケールアップ、生産、および連続インライン処理に使用されます。
本ページでは、幅広い処理範囲を紹介しています。実験用超音波ホモジナイザーは、約1.5 mLから5 Lまでの容量を処理可能であり、一方、産業用超音波ホモジナイザーは、約0.5 Lから2000 Lまでのバッチ処理、あるいは毎時0.1 Lから20 m³までの処理流量に対応しています。

適切な超音波ホモジナイザーの選び方

最適な超音波ホモジナイザーは、プロセスの目的や材料の特性によって異なります。信頼性の高い機器をお選びいただくには、以下のパラメータをご検討ください：

• サンプル量またはバッチ量
• 連続流量
• 液体の粘度
• 充実したコンテンツ
• 粒子の硬度
• 初期の粒子または液滴のサイズ
• 目標粒子または液滴のサイズ
• 温度感度
• 所要処理時間
• 冷却または圧力制御の必要性
• バッチ式、再循環式、または単回通過式インライン運転
• 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に基づき、最適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、および冷却装置をご提案いたします。

なぜヒールシャーの超音波ホモジナイザーを選ぶべきなのか？

ヒールシャーの超音波ホモジナイザーは、確実なキャビテーション、再現性の高いプロセス制御、そして長寿命を実現するよう設計されています。本システムは、研究室、パイロットプラント、および産業現場での使用を想定して設計されています。
現在のページには、Hielscher社の超音波処理装置は振幅制御式であると記載されています。これは、設定された振幅が運転条件下で維持されることを意味します。また、同一の超音波処理パラメータを用いることで、一貫性があり再現性の高い結果が得られることも強調されており、これは製品の品質やスケールアップにおいて重要です。
ヒールシャー製超音波処理装置の特長：

• 研究室規模から産業規模まで対応する高性能超音波処理装置
• 正確な振幅制御
• 出力、時間、温度、圧力を調整可能
• 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
• 接液部が少なく、洗浄が容易
• 研磨性のある材料、繊維質の材料、および高固形分含有の材料に適しています
• 24時間365日稼働する産業用システム
• プロセスコンサルティングおよびアプリケーションサポート
• ドイツのデザインと製造品質

以下の表は、処理するバッチ容量または処理流量に応じた、一般的な装置の推奨仕様を示しています。各超音波ホモジナイザーの詳細については、対応する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、分散液や乳化液の調製以外にも、バイオテクノロジー、細胞生物学、分子生物学、ライフサイエンスにおいて、細胞の溶解や分画、組織の破砕、細胞内化合物の抽出、DNA、RNA、クロマチンの剪断などの用途で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、工業プロセス（サプリメント製造のための生理活性化合物の抽出など）のための非常に大量のサンプル調製まで対応可能です。
超音波ホモジナイザーで組織を破砕するためには、浸透圧による損傷を防ぐために等張緩衝液が使用される。Hielscher社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付属しており、サンプルを温度制御された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！

文献・参考文献