工業用プローブ型超音波処理器:困難なプロセスのための究極のソリューション
工業用プローブ型超音波処理器は、超音波エネルギーを使用して、工業用途向けの強力な混合、破壊、抽出、および乳化を作り出します。化学処理、医薬品、食品製造、ナノテクノロジーで一般的に使用されており、粒子サイズの縮小、細胞溶解、分散などの重要な機能を果たします。適切なソニケーターを選択するための主な考慮事項には、電力、振幅、プローブと反応器の形状、温度制御、および自動化オプションが含まれます。生産のスケールアップに理想的な、ヒールシャーソニケーターは、挑戦的な工業プロセスのための精度と効率を提供します。
工業用プローブ型ソニケーターとは?
工業用プローブ型超音波発生器は、超音波ホモジナイザーとも呼ばれ、超音波エネルギーを使用して溶液中の材料の激しい混合、分散、および破壊を行います。これらの強力なツールは、工業規模での困難なプロセスを処理するために特別に設計されています。超音波を印加するためにタンクを使用する浴ソニケーターとは異なり、プローブタイプのソニケーターは、超音波を直接標的溶液に放出する特殊なプローブ(またはホーン)を採用し、高強度のキャビテーションを材料に直接送達します。
工業用超音波処理器はどのように機能しますか?
プローブ型ソニケーターの核となるのは、電気エネルギーを超音波振動に変換する超音波トランスデューサーです。次に、これらの振動が増幅され、プローブの先端を介して溶液に伝達され、激しいキャビテーションが発生します – 微視的な気泡の形成と崩壊 – 液体の中。このキャビテーション効果は、強力なせん断力、混合、および材料の破壊を生み出し、一貫性、速度、およびスケールが重要なさまざまな用途で非常に価値があります。
工業用プローブ型超音波処理器の利点
- ハイパワー出力: 工業用ソニケーターは、通常、実験室のバージョンをはるかに超える電力レベルで動作し、大量で高密度の材料を処理するために数キロワットに達することがよくあります。
- 精度と制御: 強度、振幅、時間、温度、圧力を制御し、さまざまな材料に合わせた処理を可能にします。
- スケーラビリティ: モジュラー設計により、生産要件を満たすためにスケールアップできるため、ラボスケールのテストから工業生産への移行に最適です。超音波フローセルは、大きな液体の流れの均一な処理を容易にします。
工業用プローブ型超音波処理器を選択する際に考慮すべき要素
産業用途に適したソニケーターを選択するには、デバイスがプロセスと材料の特定の要求を満たすようにするためのいくつかの重要な要素が含まれます。ここでは、考慮すべき点を包括的に説明します。
- 電力要件
超音波発生器の出力は、ワットで測定され、重要な要素です。大量の材料や高密度の材料を効果的に処理するには、より高い電力が必要です。多くの産業用途では、一貫性のある徹底的な処理を達成するために、500〜5000ワット以上の電力レベルの超音波処理が必要です。 - 超音波周波数
超音波発生器の周波数は、それが生成するキャビテーションの種類に影響を与えます:分散、湿式粉砕、溶解、抽出、乳化または音響化学反応などの超音波プロセスのためには、低周波超音波が必要です。20〜30kHzの範囲の低周波超音波は、粒子サイズの縮小、乳化、抽出など、強力な破壊を必要とする困難なアプリケーションに必要な強力なキャビテーションを生成します。 - プローブの材料と設計
ヒールシャー超音波は、腐食に抵抗し、キャビテーション侵食に耐えるチタンのような耐久性のある材料からそのプローブ(ソノトロード)を製造しています。先端のサイズと形状も重要です。
より小さなプローブ:より小さな領域に焦点を当てた高強度のキャビテーションを提供し、細胞破壊や少量のアプリケーションに適しています。
より大きなプローブ:より少ない集中エネルギーでより広い領域をカバーし、より大きなボリュームに適しています。 - バッチまたはインライン
ソニケーターバッチまたはフローセルの容量は、処理する予定の材料の量と一致する必要があります。超音波フローセルによる連続処理により、液体がチャネルを通過するため、大規模での高い均一処理が容易になります。ヒールシャーソニケーターは、ソニケーションプロセスのリニアスケールアップに最適です。 - 温度制御
すべての均質化プロセスと同様に、超音波処理は熱を発生します。温度に敏感な材料を保護するために、ヒールシャー工業用超音波処理装置は、超音波処理プロセスが最適な結果を得るために安定した温度に留まることを保証する、ウォータージャケットや外部冷却器のような統合された冷却システムが付属しています。すべてのヒールシャーデジタル超音波処理器には、プラグ可能な温度センサーPT100が付属しています。ヒールシャーソニケーターのスマートメニューは、上限温度のプログラミングを可能にします。設定温度の上限に達すると、ソニケーターは設定下限に達するまで自動的に超音波処理を停止します。 - プロセス制御と監視
産業用途では、精度が不可欠です。ヒールシャーの高度な超音波処理器は、電力、温度、振幅などのパラメータのリアルタイム監視を提供し、オペレータが超音波処理プロセスを完全に制御できるようにします。すべての重要な超音波処理パラメータは、生産プロセスを容易に修正できるように、内蔵SDカードに自動的に書き込まれます。
自動化オプション: 大規模生産の場合、自動化システムは一貫した処理条件を維持し、手動による監視を減らし、効率を向上させます。 - カスタマイズとスケールアップ機能
ヒールシャー工業用ソニケーターは、生産が成長するにつれてスケールアップを容易にする汎用性があります。ヒールシャーソニケーターのモジュール式設置は、進化する生産要件の漸進的な拡大を可能にします。
なぜヒールシャー工業用プローブ型超音波処理器を選ぶのですか?
ヒールシャー超音波は、産業用途の厳しい要求を満たすように調整された最先端の超音波処理ソリューションを提供することを専門としています。当社の幅広いカスタマイズ可能なオプション、堅牢なパワー、精密エンジニアリングにより、当社のソニケーターは最も困難な環境でも優れた性能を発揮するように設計されています。あなたが医薬品、食品製造、化学処理、またはナノテクノロジーのいずれにいても、私たちのチームはあなたがあなたの生産プロセスを強化するための完璧な超音波装置を見つけるのを助けることができます。
- 高効率
- 最先端のテクノロジー
- 確実 & 丈夫
- 調整可能で正確なプロセス制御
- バッチ & インライン
- 任意のボリュームに対応
- インテリジェントソフトウェア
- スマート機能(プログラム可能、データプロトコル、リモートコントロールなど)
- 操作が簡単で安全
- 低メンテナンス
- CIP (定置洗浄)
設計・製造・コンサルティング – 品質はドイツ製
ヒールシャー超音波装置は、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装置によって容易に処理されます。
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特徴とする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装置は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。
以下の表は、当社の超音波装置のおおよその処理能力を示しています。
バッチボリューム | 流量 | 推奨デバイス |
---|---|---|
0.05から10L | 0.1 から 1L/min | UIP1000hdTの |
0.1〜20L | 0.2 から 4L/min | UIP2000hdT |
10〜100L | 2〜10L/分 | UIP4000hdTの |
15〜150L | 3〜15L /分 | UIP6000hdT |
N.A. | 10〜100L/min | UIP16000 |
N.A. | 大きい | クラスタ UIP16000 |
工業用プローブ型超音波処理器の応用
工業用超音波処理器は、正確で高出力の超音波処理が必要な多くの分野で用途があります。ここでは、最も一般的な用途をいくつか紹介します。
- 化学処理
乳化: 食品、化粧品、製薬業界に欠かせない安定したエマルジョンの製造に使用されます。
解凝集 & 分散: ナノ粒子クラスターなどの凝集粒子を分解し、溶液中に均一に分散させます。
触媒作用と反応加速: 超音波は反応速度を向上させ、処理時間を短縮し、収率を向上させることができます。 - 薬 & バイオテクノロジー
細胞破壊 & 抽出: 高強度超音波処理は、開細胞を切断してタンパク質、DNA、またはその他の細胞成分を抽出します。これは、多くのバイオテクノロジーおよび製薬用途に不可欠なプロセスです。
粒子サイズの縮小: 薬物中の粒子サイズが小さいほど、バイオアベイラビリティと投与の一貫性が向上します。
ナノエマルジョン & リポソーム形成: ナノサイズのエマルジョンまたはリポソームを作製し、高度なドラッグデリバリーシステムで一般的に使用されます。 - 食品・飲料業界
均一化: ソース、ドレッシング、飲料などの製品の均一な食感と外観を確保します。
フレーバー抽出: 天然源からの風味抽出を強化し、合成添加物を使用せずに味を高めます。
保存: 微生物の負荷を減らして保存期間を延ばし、食品の安全性を向上させます。 - エネルギーおよび環境アプリケーション
バイオ燃料処理: バイオマスの分解を促進し、バイオ燃料の生産をより効率的にします。
水と廃棄物の処理: 汚染物質や汚染物質の分解を支援し、水処理プロセスをより効率的にします。
燃料の脱硫: 化石燃料の硫黄含有量を削減し、環境基準を満たすための重要なステップです。 - ナノテクノロジー
ナノ粒子合成: 均一なサイズ分布を確保することにより、ナノ粒子の製造を容易にします。
溶液中の分散: ナノ粒子の均質な懸濁液を作成するために不可欠であり、エレクトロニクスから生物医学工学までの産業で不可欠です。
文献/参考文献
次のリストは、ヒールシャー工業用超音波処理器がさまざまな用途に成功した科学論文の小さな選択を特徴としています。あなたの特定の興味の特定のアプリケーションに関する文献については、お問い合わせください!
- Petigny L.、Périno-Issartier S.、Wajsman J.、Chemat F.(2013): ボルドの葉(Peumus boldus Mol.)のバッチおよび連続超音波支援抽出。 分子科学の国際ジャーナル14、2013年。5750-5764.
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- アントニア・タンボリーノ、アニェーゼ・タティッキ、ロベルト・ロマニエッロ、クラウディオ・ペローネ、ソニア・エスポスト、アレッサンドロ・レオーネ、マウリツィオ・セルヴィリ(2021): 高出力超音波装置を実装したオリーブオイル抽出プラントレイアウトの評価.超音波ソノケミストリー、第73巻、2021年。
- バレラ-サルガド、カレン;ラミレス・ロブレド、ガブリエラ;アルバレス・ガジェゴス、アルベルト;アレラーノ、カルロス;シエラ、フェルナンド;ペレス、JA;シルバ・マルティネス、スサナ(2016): モデル汚染物質の酸化のための超音波およびUV光照射と結合されたフェントンプロセス。 Journal of Chemistry、2016年。1-7.
- László vanyorek, dávid kiss, ádám prekob, béla fiser, attila potyka, géza németh, lászló kuzsela, dirk drees, attila trohák, béla viskolcz (2019): 窒素ドープ竹状カーボンナノチューブの導電性潤滑剤開発への応用 Journal of Materials Research and Technology、第8巻、第3号、2019年。3244-3250.
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よくある質問
ソニケーターは何に使用されますか?
超音波処理器は、サンプルに超音波エネルギーを印加し、細胞を破壊し、均質化を促進し、分子生物学、化学、および材料科学で一般的に細胞を分解し、DNAをせん断し、粒子を分散させるために適用される材料の混合または抽出を可能にするキャビテーションを作成するために使用されます。
ソニケーターと超音波処理器の違いは何ですか?
の間に根本的な違いはありません “ソニケーター” と “超音波装置”;どちらの用語も、超音波エネルギーを使用して液体中にキャビテーションを生成するデバイスを指します。しかし “超音波装置” は、生成される超音波の強度を強調するために一般的に使用される用語で、通常は正確で高性能な処理を必要とするアプリケーションで使用されています。
ソニケーターの2つのタイプは何ですか?
ソニケーターの2つの主要なタイプは、プローブタイプのソニケーターとバスソニケーターです。プローブタイプのソニケーターは、直接浸漬プローブを使用して集束した超音波エネルギーをサンプルに供給するため、激しい処理条件下での少量および大量の処理に最適です。超音波浴は、超音波タンクまたはクリーナーとも呼ばれ、液体で満たされたタンク内で超音波を発生させ、洗浄などの単純な作業に適した間接的で不均一な超音波処理を提供します。