超音波ホモジナイザー

超音波ホモジナイザーは、固液および液体液体懸濁液を混合し、均質化するための強力なツールです。超音波均質化は、それらが均一に小さく、均等に分布するように液体中の粒子を減少させる機械的プロセスです。ヒールシャーは、ラボと生産規模でのアプリケーションのための強力な超音波ホモジナイザーを提供しています。

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、多くのアプリケーションのための実験室や産業で使用されてい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、以下を含む様々な用途に使用することができます。

  • 均一化: 超音波ホモジナイザーは、均一で一貫した混合物を作成するためにサンプルを均質化することができます。
  • 分散: 超音波ホモジナイザーは、安定した懸濁液を作成するために液体中に固体粒子を分散させるために使用することができます。超音波は、ナノ分散液を作成する際に非常に効率的です。
  • 乳化: 超音波ホモジナイザーは、油や水などの非混和性液体を分解して分散させることにより、安定したエマルジョンおよびナノエマルジョンを作成するために使用することができます。
  • 細胞破壊: 超音波ホモジナイザーは、タンパク質、核酸、酵素、代謝物などの細胞内成分を抽出するためにオープンセルを破壊することができます。
  • 脱 ガス: 超音波ホモジナイザーは、HPLC溶媒や冷却流体の脱気などの液体から溶存ガスを除去するために使用することができます。
  • 超音波支援化学反応: 超音波ホモジナイザーはまた、超音波処理支援化学反応、例えば、ソノケミカル合成、触媒作用または分解に使用することができます。

 
全体として、超音波ホモジナイザーは、研究、開発、および工業プロセスにおける幅広い用途に使用できる汎用性の高いツールです。

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ビデオは、超音波ホモジナイザー(UP400St、ヒールシャー超音波)を使用して、エポキシ樹脂(ツールクラフトL)の250mL中のグラファイトの超音波混合と分散を示しています。ヒールシャー超音波は、実験室または大量生産プロセスでグラファイト、グラフェン、カーボンナノチューブ、ナノワイヤーまたはフィラーを分散させるための機器を作ります。典型的な用途は、機能化プロセス中のナノ材料およびマイクロ材料の分散、または樹脂またはポリマーへの分散です。

超音波ホモジナイザーUP400St(400ワット)を使用してエポキシ樹脂とグラファイトフィラーを混合

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粒子サイズの減少のためのパワー超音波: 超音波ホモガイザーが混合、分散、乳化などの用途に使用される場合、目的は、混合物の均一性と安定性を向上させるために、液体またはスラリー中の小さな粒子または液滴を減らすことです。これらの粒子(分散相)は、固体または液体のいずれかであり得る。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、平均粒子距離が減少し、粒子表面積が増加します。図は、個々の粒子径と総表面積の相関関係を示しています。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る可能性があります。

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。
 

超音波ホモジナイザーは、サブミクロンおよびナノサイズの粒子の分散に非常に効果的です。

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、超音波前(緑色の曲線)および超音波分散後(赤色の曲線)のシリカの粒子分布を示す。

 

超音波対高圧ホモジナイザー

均質化の最も一般的なメカニズムは、高圧均質化です。そこでは、液体が均質化弁を介して高圧(約2000バーグ)で押される。バルブを通過すると、液体は短い(約50マイクロ秒)高圧低圧サイクルを経る。
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。

超音波ホモジナイザーの利点

従来の均質化方法と比較すると、超音波ホモジナイザーは、次の資質を備えています。

  • 超音波ホモジナイザーは、小さな粒子/液滴と狭い分布曲線を生成します。
  • 超音波ホモジナイザーは、高固体濃度を処理することができます。
  • 超音波ホモジナイザーが準備 安定しました 懸濁液、分散液およびエマルジョン。
  • 超音波ホモジナイザーは、重要なプロセスパラメータ(例えば、振幅、電力、時間、温度および圧力)が影響を受け、調整することができるので、正確に制御可能です。
  • 超音波ホモジナイザーは非常に効果的で、エネルギー効率が良く、ユーザーフレンドリーで安全に動作します。
ナノ粒子およびナノ構造材料の超音波分散は、超音波ホモガイザーの最も顕著な用途の1つです。

ポリエチレングリコール(PEG)へのCNTの分散

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ヘビーデューティアプリケーションのための超音波ホモジナイザー

湿式粉砕、粉砕およびブレンドは、超音波処理器が信頼性の高いホモジナイザーとして利用される典型的なアプリケーションです。超音波ホモジナイザーは、柔らかい粒子と硬い粒子の減少のために非常に効率的です。他の多くの均質化技術とは対照的に、超音波プローブ型ホモジナイザーは、非常に硬く、研磨性で繊維状の材料でも処理できます。
超音波均質化の動作原理は、キャビテーションに基づいています。液体が強烈な超音波にさらされると、音波が液体を通って伝播し、高圧サイクルと低圧サイクル(約20000サイクル/秒)が交互になります。低圧サイクル中に、液体蒸気圧が達成されると、高強度の小さな真空気泡が液体中に生成される。
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。

フランジ付き超音波流れ反応器とソトロードは連続処理を可能にする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操作パラメータに対する正確な制御です。ヒールシャー超音波ホモジナイザーは、約1〜200ミクロンの発振振振で使用することができます。液体圧力は0からおよそ500psigまで及ぶことができる。振幅と圧力が最も影響力のあるパラメータであるため、各パラメータの幅広い動作範囲は非常に破壊的な処理に非常に穏やかにすることができます。

ヒールシャー超音波ホモジナイザーは振幅制御されます。これにより、調整された振幅はすべての動作条件下で維持されます。これは、超音波制御可能かつ繰り返し可能になります。同一の動作パラメータの下で超音波処理は、一貫した再現可能な結果をもたらします。これは、生産された材料の品質と、ラボから生産レベルまでのプロセス結果のスケールアップにとって重要です。

あらゆるスケールのための超音波ホモジナイザー

ヒールシャーは、バッチまたはインライン処理のための任意のサンプル量の均質化のための超音波ホモジナイザーを生成します。実験室の超音波ホモジナイザーは、1.5mLから約5Lまでの容量に使用できます。超音波工業用ホモジナイザーは、0.5から約2000Lまたは毎時0.1Lから20m³までの流量からのバッチのプロセス開発および生産に使用されます。

設計・製造・コンサルティング – ドイツ製の品質

ヒールシャー超音波処理器は、その最高の品質と設計基準でよく知られています。堅牢性と簡単な操作により、当社の超音波装置を産業施設にスムーズに統合できます。過酷な条件と要求の厳しい環境は、ヒールシャー超音波処理器によって簡単に処理されます。

ヒールシャー超音波はISO認定企業であり、最先端の技術と使いやすさを備えた高性能超音波装置に特に重点を置いています。もちろん、ヒールシャー超音波処理器はCEに準拠しており、UL、CSAおよびRoHsの要件を満たしています。

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次の表は、処理するバッチ量または流量に応じた一般的なデバイスの推奨事項を示しています。各超音波ホモジナイザーの詳細を取得するには、デバイスの種類を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UP400St
00.1 20Lへ 04L /分の0.2 UIP2000hdT
100Lへ10 10L /分で2 UIP4000hdT
15から150L 3から15リットル/分 UIP6000hdT
N.A。 10 100L /分 UIP16000
N.A。 大きな のクラスタ UIP16000

高性能適用のための超音波ホモジナイザー

ヒールシャー超音波ホモジナイザーは、混合と均質化のための作業馬です。超音波ラボホモジナイザーは、コンパクトで、中小サンプルの効率的かつ迅速な分散と乳化のための信頼性の高いツールです。 ヒールシャーの工業用超音波ホモジナイザーは有効であり、高圧ホモジナイザーやビーズミルなどの従来の均質化技術を上回っています。ヒールシャー工業用ホモジナイザーは、非常に高い振幅を提供することができ、混合、分散、フライス加工プロセスに関しては非常に強力です。最大200μmの振幅は、24時間365日の動作で簡単に連続的に実行できます。さらに高い振幅のために、カスタマイズされた超音波ソトロードが利用可能です。ヒールシャーの超音波装置の堅牢性は、頑丈で厳しい環境で24時間365日の動作を可能にします。
私たちの顧客はヒールシャー超音波の顕著な堅牢性および信頼性に満足している’ ホモジナイザー。頑丈な適用、要求の厳しい環境および24/7操作の分野の取付けは有効で、経済的な処理を保障する。超音波プロセスの強化は、処理時間を短縮し、より良い結果、すなわち、より高品質、より高い収率、革新的な製品を達成します。

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超音波組織ホモジナイザー

超音波ディスメムブラターは、エマルジョン、分散液および細胞抽出物(リセート)を調製するための信頼性の高い効率的なツールとして使用されます。分散液やエマルジョンの調製に加えて、超音波ホモジナイザーは、バイオテクノロジー、細胞および分子生物学、および細胞分解および分画のための生命科学、組織破壊、細胞内の抽出にしっかりと確立されています。化合物だけでなく、DNA、RNA、およびクロマチンのせん断。超音波ホモジナイザーは、工業プロセスのための非常に大きな容積(例えば、サプリメント製造のための生理活性化合物の抽出)までの小さな容積(0,1mL)のサンプル調製のために利用可能です。
超音波ホモジナイザーで組織を破壊するために、等張緩衝液を使用して浸透圧の損傷を止めます。ヒールシャー超音波ホモジナイザーは、温度センサーと温度制御設定が付属しており、サンプルを十分に制御された温度範囲に保つことができます。
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文献 / 参考文献

7x UIP1000hdT(7x 1kW)のクラスターとしてインストールされた超音波ホモジナイザー

7超音波ホモジナイザー UIP1000hdT (7x 1kW超音波パワー)クラスタとしてインストール

知る価値のある事実

超音波プローブ型ホモジナイザーの応用

超音波プローブホモジナイザーが正常に使用されているアプリケーションの分野は、様々な業界の多様なプロセスをカバーしています。超音波装置の最も顕著な適用は懸濁液、分散およびエマルジョンの調製、ミクロンおよびナノ粒子の湿式粉砕、粉末および錠剤の溶解、植物からの抽出物の生産、細胞溶解、DNA、RNAおよびクロマチンの抽出とその後のせん断、タンパク質抽出、リポソーム中のAPIのカプセル化、およびソノケミカル反応は、強力な超音波を使用して直腸を開始および加速する(ソノ触媒、ソノ合成)を、大量移動を増加させ、反応経路を切り替える。


高性能超音波!ヒールシャーの製品範囲は、完全工業用超音波システムにベンチトップユニット上のコンパクトラボ超音波装置から完全なスペクトルをカバーしています。

ヒールシャー超音波は、から高性能超音波ホモジナイザーを製造しています ラボ産業サイズ。

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