液体処理用の超音波装置とプローブ
ヒールシャー超音波装置は、実験室のサンプル、パイロットスケールの処理またはフルスケールの生産に使用されます。これには、毎時数マイクロリットルから数百立方メートルまでのあらゆる液体量の超音波処理のための超音波プロセッサおよびプローブが含まれる。ヒールシャー超音波は、研究および産業向けの高性能超音波装置および関連する高強度超音波装置を供給しています。
超音波キャビテーションで液体を処理するための要件は、小さなバイアル内の組織サンプル、缶詰の塗料サンプル、反応器バッチ、または連続的な材料の流れなど、多くのサイズがあります。ヒールシャーは、任意の液体量のための超音波装置を提供しています。例えば、UP100Hは、最大500mLのコンパクトなハンドヘルドプローブタイプのソニケータです。400ワットの強力な超音波装置UP400Stは、最大2000mLの強力な実験室用ホモジナイザーです。また、工業用グレードのUIP1000hdTにより、アプリケーション開発や小規模生産向けの強力な超音波プローブタイプミキサーを提供しています。より大きな生産目標のために、ヒールシャーは4000ワット、6000ワット、10kW、および16kWの超音波発生器を提供しています。以下の表は、すべての標準的な実験室用および工業用超音波装置を示しています。
実験室用超音波ホモジナイザー
| VialTweeterUP200Stで | 200W | 26kHzの | 小さなバイアルの超音波処理、例えば、エッペンドルフ1.5mL |
| UP50Hの | 50ワット | 30kHzの | ハンドヘルドまたはスタンドマウントラボホモジナイザー |
| UP100Hの | 100W | 30kHzの | ハンドヘルドまたはスタンドマウントラボホモジナイザー |
| UP200HTの | 200W | 26kHzの | ハンドヘルドまたはスタンドマウントラボホモジナイザー |
| UP200セント | 200W | 26kHzの | スタンドマウントラボホモジナイザー |
| UP400セント | 400W | 24kHzの | スタンドマウントラボホモジナイザー |
| ソノステップ | 200W | 26kHzの | ラボリアクターの組み合わせ、超音波処理、ポンプ、スターラー、容器 |
| GDmini2の | 200W | 26kHzの | コンタミネーションフリーフローセル |
| カップホーン | 200W | 26kHzの | バイアルとビーカーのための強烈な超音波浴 |
| UIP400MTP | 400W | 24kHzの | マルチウェルプレート/マイクロタイタープレート用超音波システム |
| ふるいシェーカー | 200W | 26kHzの | 強力な超音波ふるいシェーカー |
工業用超音波装置
| UIP500hdTの | 0.5キロワット | 20kHzの | 産業用超音波ホモジナイザー |
| UIP1000hdTの | 1.0キロワット | 20kHzの | 産業用超音波ホモジナイザー |
| UIP1500hdT | 1.5キロワット | 20kHzの | 産業用超音波ホモジナイザー |
| UIP2000hdT | 2.0キロワット | 20kHzの | 産業用超音波ホモジナイザー |
| UIP4000hdTの | 4.0キロワット | 20kHzの | 産業用超音波ホモジナイザー |
| UIP6000hdT | 6.0キロワット | 20kHzの | 産業用超音波ホモジナイザー |
| UIP10000 | 10.0キロワット | 18kHzの | 産業用超音波ホモジナイザー |
| UIP16000 | 16.0キロワット | 18kHzの | 産業用超音波ホモジナイザー |
超音波プロセスとアプリケーション
超音波ブレンディング
タンク攪拌機は、同様の粘度の容易に混和可能な液体をブレンドすることができますが、異なる粘度の液体またはより粘性のある液体は、迅速かつ完全なブレンドのために高い機械的せん断を必要とする場合があります。当社の超音波装置は、2つ以上の液体をインラインで簡単にブレンドできます。このために、液体は超音波フローセル反応器の直前で混合されます。 ブレンディングについてもっと読む!
超音波均質化
ヒールシャー超音波ホモジナイザーは、粉末/液体または液体/液体製剤を処理するときに、小さく均一な小球または粒子サイズを達成するのに非常に効果的です。超音波によって生成される高い水硬性せん断力は、凝集体、液滴、細胞組織を小さな断片に分解し、均一な微細サイズの製品を生成します。当社のホモジナイザーは、ラボ用バイアルから大量生産サイズまで、あらゆる処理量に対応します。 均質化についてもっと読む!
超音波解凝集
ヒールシャー超音波ホモジナイザーは、従来の攪拌機や高剪断ミキサーでは破砕できない液体中の粉末凝集体を砕きます。高いキャビテーションせん断により、凝集した粒子が分散して均質化され、比表面積が大きくなります。ヒールシャー超音波ホモジナイザーは、インラインまたはバッチで簡単に統合できます。 解凝集についてもっと読む!
超音波分散
ほとんどすべての製品において、粒子の表面積を拡大し、均一な分布を達成するために、粒子を他の粒子から分離することが重要です。分散液でさえも超音波処理によって容易に達成することができる。ヒールシャー超音波装置は、ミクロンおよびナノ範囲の微細分散液の製造に広く使用されています。 分散についてもっと読む!
超音波乳化
非混和性の液体をエマルジョンに混合する場合、液滴のサイズと分布がエマルジョンの安定性にとって重要な要素です。超音波は、非常に細かいサイズの液滴と狭いサイズ分布を作り出すことができます。ほとんどの場合、当社の超音波ミキサーは、バッチまたはインラインでエマルジョンを調製するときにサブミクロンの液滴を達成することができます。高圧ホモジナイザーとは異なり、当社の超音波装置によって生成される高せん断は、重油(HFO)などの高粘度液体でも乳化します。一部の製剤では、乳化剤または安定剤を添加する必要がある場合があります。この場合、超音波装置は乳化剤を均一に混合するのを助けます。 乳化についてもっと読む!
超音波溶解
超音波ホモジナイザーは、塩、糖、シロップ、樹脂、ポリマーなどのさまざまな材料を可溶化するための効率的で信頼性の高い手段です。超音波キャビテーションによって生成される高速液体ジェットは、境界層での物質移動を増加させます。これにより、粒子や高粘度の液体をより迅速かつ完全に溶解および浸出させることができます。 超音波溶解についてもっと読む!
超音波粒子サイズの縮小
ヒールシャー超音波プロセッサは、顔料、金属酸化物、または結晶などの様々な材料の凝集体、凝集体および一次粒子を破砕することができます。超音波は、バッチ間のばらつきがほとんどまたはまったくない、非常に均一で狭い粒度分布を達成できます。超音波ミリングは、500ミクロン未満からサブミクロンおよびナノサイズの範囲で最も効率的です。当社の超音波反応器は、高固形物負荷と高スラリー粘度を処理できます。最終的な粒度は、製品の硬度によって異なります。 粒子サイズの縮小についてもっと読む!
その他の超音波プロセス
超音波粒子表面洗浄
粉末粒子の表面は、周囲の液体との相互作用の重要な要素です。このような固相/液相境界では、溶解、化学反応、または触媒活性が起こります。超音波均質化は、均一な解凝集および粒子サイズの縮小によって、粒子表面の液相への曝露を増加させる。触媒反応や化学反応では、粒子表面は残留物の堆積、境界層の形成、酸化物層、汚れによってブロックされる可能性があります。超音波キャビテーションは、高速液体ジェット、高油圧せん断、および粒子間衝突を引き起こし、粒子表面の洗浄をもたらします。ヒールシャー超音波装置は、液体中の粒子から汚染を除去するために、バッチまたはインラインで使用することができます。
超音波撹拌
タンクの超音波攪拌および攪拌には、特に粘度および体積を増加させるための信頼性の高い装置が必要である。パドルミキサーやローターステーターミキサーなどの従来のタンク攪拌機は、粘度やスケーラビリティなど、さまざまな要因によって制限されます。したがって、タンクの高出力超音波攪拌は、より高いスループット、時間の節約、より低い運用コスト、安全な操作(可動部品なし)、および簡単なメンテナンスにより、混合プロセスにとって正しい選択です。 超音波タンク攪拌機についてもっと読む!
超音波ハイドレーティング
顔料、増粘剤、ガムなどの乾燥粉末を液体と混合すると、粉末粒子は凝集体、塊、またはいわゆる “フィッシュアイズ” (乾燥粉末芯を有する部分水和粉末)。攪拌機と攪拌機は、そのような凝集体の表面のみを洗浄します。これにより、混合時間が長くなり、製品の品質が低下します。超音波混合は、凝集物および塊を破砕し、凝集のない溶液をもたらす。さらに、ソノケミカル効果により粒子表面積が活性化されることがよく知られており、反応の迅速化や製品品質の向上などの利点につながります。
超音波サンプル調製
分析機器(HPLC、原子分光計など)による測定では、一般的にほとんどのサンプルを液化する必要があります。サンプルが可溶性の場合、溶質(スクラロース、塩、粉末や錠剤など)を溶媒(水、水性溶媒、有機溶媒など)に溶解して、1つの相のみで構成される均質な混合物を得ることができます。溶解プロセスは、手動または機械的な攪拌によって実行できますが、これは時間がかかり、非効率的です。関連する問題は、操作によるサンプルの損失や、ランダムエラーや不均一な混合による再現性の欠如です。
化学活性化のための超音波
化学反応を起こすためには、エネルギーが必要です。いわゆる活性化エネルギーは、反応を開始し、自発的に進行するために必要なエネルギーの量です。超音波エネルギーの入力により、引力が克服され、フリーラジカルが生成されるため、化学反応を開始することができます。超音波の恩恵を受ける典型的な化学反応は、ソノ触媒作用(例えば、 相間移動触媒)、合成有機反応、超音波分解、 ゾルゲル-ルート。さらに、超音波力は反応性の高い表面を作り出す、これは触媒活性を高めるための重要な技術です。
超音波せん断減粘
せん断力の増加下で粘度が低下する現象は、せん断減粘またはチキソトロピーと呼ばれます。粘度の低下は、媒体の粒子負荷を変更する必要がある場合に非常に重要です。より高い固体負荷を達成するためには、最初のステップで粘度を下げる必要があります。粘度低下後、固形物を添加し、媒体に分散させることができます。超音波キャビテーションによって生じる高剪断力は、剪断減粘および優れた分散結果を引き起こす。このアプリケーションは、主に噴霧乾燥または噴霧凍結の前に統合され、噴霧プロセスの能力を高めたり、ポリマーなどのチキソトロピー材料のレオロジーに影響を与えたりします。
超音波湿式ミリング
フライス加工と粒子径の縮小は、塗料などの多くの産業分野で重要なプロセスです & コーティング、インクジェットインク & 印刷、化学薬品、化粧品。超音波ミリング技術は、ミクロンおよびナノサイズ範囲での信頼性の高いサイズ縮小と分散で証明されています。ビーズ、ボール、ペブルミルに対するその無敵の強度は、摩耗により最終製品を汚染するあらゆるフライス媒体(ビーズ/真珠など)の回避にあります。それどころか、超音波ミリングは特定の間の衝突に基づいており、これはミリングされる粒子がグリストとして使用されることを意味します。したがって、時間のかかるミリングメディアのクリーニングはもはや問題ではありません。高粘度で大量のストリームを処理できるため、高品質の製品が得られます。工業プロセスラインへの統合のために、ヒールシャーは適切なソリューションを提供します:クラスター化可能なシステム、簡単な統合/改造、低メンテナンス、簡単な操作と高い信頼性。 湿式粉砕と微粉砕についてもっと読む!
超音波抽出と細胞溶解
細胞の崩壊または溶解は、バイオテクノロジー研究所での日常的なサンプル調製の一般的な部分です。の目標 溶解 細胞壁の一部または細胞全体を破壊して生体分子を放出することです。いわゆるライセートは、例えばプラスミド、受容体アッセイ、タンパク質、DNA、RNAなどで構成できます。溶解後の次のステップは、分画、オルガネラの単離、または/およびタンパク質の抽出と精製です。抽出された物質(=ライセート)は分離する必要があり、プロテオミクス研究など、さらなる調査や応用の対象となります。超音波ホモジナイザーは、細胞の溶解と抽出を成功させるための一般的なツールです。超音波強度はプロセスパラメータを調整することによって平準化することができるので、最適な超音波処理強度 – 非常に柔らかいものから非常に集中的なものまでさまざまです – 物質・媒体ごとに設定可能です。 抽出と細胞溶解についてもっと読む!
超音波微生物不活化
微生物の不活化は、食品加工における重要なプロセスです。新鮮でマイルドな加工食品に対する需要が高まっているため、業界は顧客の需要に従って、保温性をよりマイルドな加工方法に置き換えています。超音波処理は、亜致死温度での微生物の不活性化を可能にする非熱的技術であり、その結果、製品の感覚属性、栄養的および機能的特性をよりよく保存することができます。微生物は食品の腐敗の主な原因であるため、保存技術は微生物に的を絞る必要があります。超音波処理の利点は、超音波処理強度を完全に制御し、したがって特定の種類の微生物および製品への適応性である。 微生物の不活化についてもっと読む!
超音波脱気
多くの液体製品では、空気、酸素、二酸化炭素などの溶存ガスが、下流プロセスや製品品質に問題を引き起こします。溶存ガスは、腐食、発泡、マイクロバブルの形成、または微生物の増殖を引き起こす可能性があります。
超音波照射下で、溶解したガスをキャビテーション気泡の真空中に抽出します(真空脱気)。ガスで満たされた気泡は、その後上部に浮遊し、それによって除去することができます。液体のガス含有量は、超音波脱気を使用して、大気圧で自然平衡以下に急速に減少させることができます。 脱気についてもっと読む!
マイクロバブルの超音波除去
液体やスラリー中の懸濁マイクロバブルは、多くの製品にとって重大な品質問題であり、そのような気泡は、製品の不純物、微生物の増殖、コーティングの曇り、機械的不安定性、またはガス含有インクジェットインクによる印刷ムラを引き起こす可能性があります。液体を伝搬する超音波は、浮遊した気泡をより大きな気泡に融合させ、上部に浮かぶことで除去することができます。超音波処理は、泡が液体、例えば水、油、樹脂中を移動するのを助け、より速く、より完全な脱気をもたらします。 マイクロバブルの除去についてもっと読む!
超音波脱泡
発酵、消化、化学プロセスなど、多くの工業プロセスでは、泡はプロセスの制御性を低下させるため、大きな問題を引き起こします。ほとんどの場合、泡は望ましくない副産物であり、それを取り除く必要があります。一般的に使用される消泡剤は高価で、最終製品を汚染します。対照的に、非常に強力な超音波(ソノ脱泡)は、汚染することなく泡を壊します。フォームの破壊は、柔らかく低エネルギーの超音波アプリケーションです。特別に設計されたプレートソノトロードは、高振幅の空気中波を発生させ、泡の中の気泡を不安定にして崩壊させます。これは数秒で達成でき、残留効果はありません。 消泡についてもっと読む!
超音波加熱
加熱はほとんどの場合、超音波処理の主な目的ではありませんが、処理された媒体での発熱の副作用を無視してはなりません。制御された加熱は、多くのプロセスが熱によって改善されるため、有利です。多くのプロセス、例えば保存または化学反応の間、超音波処理は、熱超音波処理として知られる高温によって意図的に支持される。熱に敏感な材料の場合、超音波処理中のターゲット冷却により、超音波処理中の安定した温度が確保されます。氷浴、冷却ジャケット付きフローセル、およびセットアップに統合された熱交換器を実装することにより、ヒールシャーは個々のターゲットにソリューションを提供します。
超音波安定化
高出力超音波は、機械的および微生物の安定化に貢献します。超音波で生成された高剪断力は、粒子間結合が克服され、機械的安定化が達成されるように、非常に微細な混合を提供する。安定性の耐久性は配合に依存します:一部のエマルジョンと分散液は、非常に微細で均一な均質化により自己安定ですが、他の混合物は安定化剤の添加によって支えられなければなりません。安定剤が必要な場合、超音波は安定剤を混合物に混合するための非常に信頼性の高いツールです。
生物学的および食品関連製品の場合、超音波は、製品の安定性と保存を達成するための微生物不活性化の信頼できる技術です。超音波微生物安定化は、効率的な微生物の不活性化と穏やかな発熱によって説得力のある非熱保存の代替手段です。超音波は、大腸菌、サルモネラ菌、回虫、ジアルギア、クリプトスポリジウム嚢胞、ポリオウイルスなどの食品媒介性病原体の破壊に非常に効果的であることが示されています。
超音波粒子表面機能化
粒子表面の構造は、粒子の特性にとって重要です。粒子の比表面積は、粒子サイズの縮小に伴って大きくなります。したがって、粒子サイズを小さくすると、特にナノ化中に表面特性がますます顕著になります。このような材料の使用にとって、表面特性は粒子コアの特性と同じくらい重要です。これは、ナノ材料の機能化により、ポリマー、ナノ流体、バイオコンポジット、ナノメディシン、エレクトロニクスなどの幅広いアプリケーションを可能にすることを意味します。これにより、サイズの縮小、解凝集、および機能化は、粒子処理における重要なステップになります。ヒールシャー超音波装置は、ミクロンおよびナノ粒子の処理に広く使用されています 粉砕、解凝集、分散およびそれらの構造を変更するために。粒子表面の改質により、粒子の望ましくない凝集を避けることができる。下流のステップでは、超音波処理がマトリックス内で均一な分布を達成する複合材料に混合することができる。これは、ハイブリッド材料の長期安定性や機械的特性に関する多様な産業用途にとって非常に重要です。
超音波侵食試験
キャビテーション侵食抵抗は、材料の耐久性と寿命の重要な側面です。材料の機能性を確保するには、エロージョン傾向と材料の疲労を品質保証のためにテストする必要があります。耐浸食性は、船舶のプロペラ、(船舶)コーティング、ポンプ、エンジン部品、油圧タービン、油圧動力計、バルブ、ベアリング、ディーゼルエンジンシリンダーライナー、水中翼船、障害物のある内部流路など、要求の厳しい環境で使用される材料に高い関連性があります。ASTM規格G32-92に従ってキャビテーション侵食試験を実施するためには、制御可能で再現性のある超音波処理が避けられません。ヒールシャー超音波装置は、サンプルの直接的および間接的な侵食試験に使用できます。同じ超音波装置を、直接試験と間接試験の両方に使用できます。直接試験では、試験片はソノトロードに取り付けられますが、間接侵食試験では、試験片はビーカーに固定されます。侵食試験は、完全に制御された環境条件下で、ほぼすべての流体で実施できます。超音波強度を調整することにより、侵食力を試験要件に適合させることができます。 侵食試験についてもっと読む!
超音波ワイヤーとケーブルのクリーニング
ワイヤー、ケーブル、テープ、ロッド、チューブなどの無数の材料は、亜鉛メッキ、押出、溶接などの下流でさらに処理する前に、潤滑剤の残留物を取り除く必要があります。無限の材料の洗浄は、多くの場合、生産ラインのボトルネックです。ヒールシャー超音波は、効率的なインライン洗浄のための独自の超音波洗浄プロセスを提供し、さらに高い処理速度を処理できます。超音波パワーによって生成されたキャビテーションの効果により、オイルやグリース、石鹸、ステアリン酸塩、ほこりなどの潤滑残留物が除去されます。さらに、汚染粒子は洗浄液に分散されます。これにより、洗浄する材料への新たな付着が回避され、粒子が洗い流されます。超音波洗浄の利点の概要:実証済み & 信頼性、効率性、環境に優しい、化学洗浄剤が少ないかまったくない、プラグアンドプレイ、モジュラーシステム、簡単な操作、低メンテナンス、24/7操作、小さなフットプリント、後付け可能、カスタマイズ可能。 連続ストランドクリーニングについてもっと読む!
超音波ふるい分けとろ過
サイズ差による粒子の分離には、スクリーンやメッシュの撹拌が必要です。ふるい分けおよびスクリーニングのための超音波攪拌は、粉末がより速くそしてより完全であるふるいを通過することを可能にするので、ふるい分け能力を増加させ、時間を節約する実績のあるツールです。その結果、不完全な分離による材料の損失を減らし、より短い処理時間で最終製品の品質を向上させることができます。 ふるい分けとスクリーニングについてもっと読む!
超音波水処理
水中のバクテリアや藻類の成長を制御することは、多くの産業にとって、生産にとって非常に関連性の高い上流または下流のプロセスです。強力な超音波は、細胞溶解や細胞死を引き起こす細胞構造への影響や、機械的衝撃による洗浄能力で知られています。
さらに、タンク、バレル、容器、さらにはフィルターでさえも、非常に単純だが効率的な超音波処理ステップでバイオフィルム、残留物、および破片から成功裏に洗浄することができます。超音波で生成された機械的振動とキャビテーションせん断力が汚染を除去します。一般的に、洗浄剤は不要で、除去された残留物は簡単に洗い流すことができます。
業界固有のソリューション
ナノ材料のための超音波
ナノ材料は、ナノサイズの粒子が独自の特性を示すため、ほぼすべての分野の科学者、研究者、エンジニアの注目を集めました。光学的および磁気的特性、比熱、融点、表面反応性などの物理的特性は、並外れた強度を持つ材料に高い可能性を提供します。しかし、粒子が小さければ小さいほど、その処理はより困難になります。高出力超音波は、多くの場合、ナノ粒子を効果的に効果を与える唯一の方法です。パワー超音波の影響により、材料化学における多様な応用が可能になります & 開発、触媒、エレクトロニクス、エネルギー、生物学 & 薬。
ほとんどの場合、高出力超音波処理器は、ナノ粒子(ナノチューブなど)の所望の粉砕および分散結果を達成するための唯一の効率的なツールです。 グラフェン、ナノダイヤモンド、セラミックス、金属酸化物など)。あるいは、超音波支援沈殿またはいわゆるボトムアップ合成は、ユニークな特性を有する純粋なナノ結晶を作製するための効率的な方法である。特に、金属ナノ粒子、合金、有機金属複合材料は、金属が産業部門で非常に重要であるため、特に関心を集めています。ここでも、超音波処理は、アルミニウムおよびチタン粒子の錫コーティングのようなユニークな結果を提供する。
超音波ボトムアップ合成
沈殿またはボトムアップ合成は、原子、分子、イオンがより大きな化合物に制御された形成を表わすものです。沈殿は製品の精製にも有用です。沈殿の利点は、この方法により、ほぼ均一な形、粒子/結晶サイズ、および形態の最小粒子が得られることです。高純度のナノ粒子を製造するためには、分子成分の沈殿と自己組織化が、所望の品質を達成する唯一の方法であることがよくあります。沈殿は非常に速い反応であるため、反応物の効率的な混合が不可欠です。超音波混合は、均一で微細な混合溶液の鍵です。ヒールシャー超音波は、プロセスパラメータの完全な制御と完全な再現性を保証する信頼性の高い超音波装置を提供しています。 降水量についてもっと読む!
化学および園化学における超音波
化学における超音波アプリケーションは、材料合成、分析を含むすべてのセクションで分岐しています & 決定, 生化学, 有機 & 無機化学、神経化学、核化学、電気化学。高出力超音波がその優れた混合能力によって反応を促進するかどうか(例:エマルジョン化学、 相間移動触媒 PTC)は、サーフェス(例: 触媒作用, ゾルゲル)、必要な運動エネルギーの寄与または化学力(例えば、ゼータポテンシャル、ファン・デル・ワールス力、開環反応)の克服によって開始され、ユニークな結果を達成することができます。
超音波ソノ触媒
触媒は化学反応の転化率を高め、反応を開始するため、または完全な転化が達成されるまで反応を進行し続けるために必要です。触媒反応がしばしば遅く不完全であるという事実は、高出力超音波によって変えることができます。超音波処理は、均質触媒と不均一触媒の両方に貢献し、より速い変換率とより高い収率を達成します。超音波力は反応性の高い表面を作り出し、それによって触媒活性を増加させる。触媒自体は消費されませんが、表面堆積により、時間の経過とともに触媒活性が低下する可能性があります。固体触媒は希少で高価な金属を必要とすることが多いため、長寿命は経済的に重要な側面です。超音波は、触媒表面からファウリングを除去して再活性化し、触媒能力を最大限に引き出すための実証済みの技術です。 ソノ触媒についてもっと読む!
ソノケミストリー
化学反応は遅く不完全であることが多いため、前駆体をより完全に利用することが望ましいです。高出力超音波は、物質移動の促進、乳化、バルク熱加熱、および固体に対するさまざまな影響(粉砕、解凝集、表面活性化、改質)など、液体に物理的効果を引き起こします。これらの物理的影響は化学反応に大きく影響します。その結果、超音波は触媒作用、合成などの多様な化学反応に貢献します & 沈殿、ゾル-ゲルルート、エマルジョン化学、高分子化学。ヒールシャー超音波装置は、ヒールシャーシステムが溶剤、酸、塩基および爆発性物質(ATEXの 定格超音波装置UIP1000hd-Exd)。すべてのシステムは、バッチ超音波処理だけでなく、インライン超音波処理にも使用できます。幅広いデバイスやアクセサリーを取り揃えているため、プロセス要件に適合させることができます。 sono-chemistryについてもっと読む!
超音波ゾルゲルルート
超微細ナノサイズ粒子および球状粒子、薄膜コーティング、繊維、多孔質および緻密材料、ならびに非常に多孔質のエアロゲルおよびキセロゲルは、高性能材料の開発および製造のための非常に有望な添加剤である。セラミックス、高多孔質、超軽量エアロゲル、有機-無機ハイブリッドなどの先端材料は、ゾルゲル法により液体中のコロイド懸濁液またはポリマーから合成できます。この材料は、生成されたゾル粒子がナノメートルサイズの範囲であるため、独自の特性を示します。超音波ゾル - ゲル経路を介して、最小の粒子サイズ、最も高い表面積および最大の細孔容積を有するゲル(いわゆるソノゲル)を作り出すことができる。ヒールシャー超音波装置の広い範囲は、特定の材料とボリュームのための理想的なデバイス構成を提供します。 ゾルゲルプロセスについてもっと読む!
超音波化学分解
化学廃棄物の回収と分解は、鉱業、化学品製造、埋立地などの産業プロセスの深刻な問題です。廃棄物や汚染物質(土壌、廃水など)は、リサイクル、廃棄物の削減、または堆積の観点から処理する必要があります。ソノケミカル分解は、環境への配慮と簡単な操作によって、その優れたユニークな結果に加えて特徴付けられる非常に潜在的なプロセスです。超音波処理は、結合の切断、鎖長の減少、分子修飾または活性化をもたらし得る。これにより、酸化、収着、超音波分解、浸出に寄与します。超音波支援分解の特徴は、化学変換率の増加だけでなく、超音波キャビテーションおよび音響化学的効果がより良い混合、エネルギー入力による反応の開始、官能基(例えば、切断 - OHヒドロキシル基)およびラジカル(例えばH)の生成を提供することである。2O -> H+ および HO-)。
超音波重合
超音波処理はポリマーに様々な影響を及ぼします:物理的性質の影響には、混合(乳化、分散、解凝集、カプセル化など)およびバルク加熱が含まれますが、化学的効果はフリーラジカルを生成し、分子構造を変化させます。超音波は重合にいくつかの方法で寄与します:高出力超音波は、ナノサイズの粒子を生成して分散させ、非混和性液相を乳化し、乳化重合に寄与するフリーラジカルを生成します。ポリマーナノ複合材料およびハイドロゲルは、超音波によって首尾よく製造することができる。さらに、ポリマーの表面機能化は、基本ポリマーの性能を向上させる重要な役割を果たしており、オーダーメイドの材料開発に向けた新しいアプローチを提供しています。汎用ポリマーの表面特性の改善は、経済的な関心が高いです。したがって、ソノケミストリーはポリマー処理を成功させるための正しい方法です。
超音波触媒の再生と再生
試薬が触媒粒子表面で反応すると、化学反応の生成物が接触面に蓄積します。これは、ファウリング層や不動態化層とともに、この触媒表面で他の試薬分子が相互作用するのをブロックします。超音波キャビテーションおよびそれによって引き起こされた粒子間衝突により、粒子表面上の残留物は、液体中の超音波流によって破壊され、洗い流される。粒子表面のキャビテーション侵食は、不動態化されていない反応性の高い表面を生成します。短寿命の高温高圧は、分子分解の一因となり、多くの化学種の反応性を高めます。ヒールシャー超音波反応器は、触媒の調製、再生および再生に使用することができる。
ソノルミネーション
ソノルミニセンスは、液体媒体中の超音波キャビテーション気泡を爆縮させることによって生成される発光の短いバーストの現象を表します。ソノルミネンスの現象を明らかにしようとするさまざまな理論がありますが、今日まで科学者たちは、ホットスポット、制動放射、衝突誘発放射線とコロナ放電、非古典的光、陽子トンネル、電気力学的ジェットとフラクトルミネッセンスジェット、量子説明(UnruhまたはCasimir効果に関連する)または熱核融合反応。
生物学および微生物学における超音波
生物学的および微生物学的システムに対する超音波効果は多様です:分散 & 均質化、凝集体の溶解、細胞および組織溶解(細菌、酵母、ウイルス、藻類など) & 細胞内物質(タンパク質、オルガネラ、リボソーム、DNA、RNA、脂質、ペプチドなど)、植物細胞の形質転換、クロマチンの単離とせん断、クロマチン免疫沈降および関連アプリケーションの抽出は、超音波処理によって成功裏に行われます。
ヒールシャー超音波は、個々のアプリケーションごとに完全に適した超音波装置を持っています。最小のバイアルや試験管の場合、 VialTweeter あなたが選ぶデバイスですが、UP200HtやUP400Stなどのラボプローブデバイスは、より大きなサンプルを最もよく扱います。ベンチトップおよび商用アプリケーションの場合、500ワットから最大16,000ワットの超音波システムは、大量のストリームを簡単に処理できます。さまざまなソノトロード、フローセル、アクセサリーがプログラムを完成させ、すべての要件をカバーします。
超音波DNA、RNAおよびクロマチンのせん断
デオイクスリボ核酸(DNA)、リボ核酸(RNA)、クロマチンは、タンパク質とともに、あらゆる生命体の主要な高分子です。DNAとRNAは、生物の遺伝的指示をコードする分子です。クロマチンは、DNAとタンパク質の組み合わせであり、細胞核の含有量から構築されます。研究目的のためには、これらの分子ビルディングブロックをより小さな成分に断片化して調査および分析するか、免疫沈降および架橋中にそれらを再配置する必要があります。 DNA、RNAおよびクロマチンのせん断のため、フラグメントサイズは非常に重要です。すべての重要なパラメータを完全に制御することにより、超音波は標的分子の断片化を可能にします。例えば、理想的なクロマチンフラグメントの長さは200〜1000 bpの範囲です。 超音波せん断 パルスモードでのバーストによって達成されます。インテリジェントなデバイスとアクセサリにより、直接または間接のソニフィケーション、サンプル冷却、デジタルプロセス記録などの処理ニーズがヒールシャー超音波装置によって提供されます。これにより、微生物学的処理が成功し、操作が快適になります。
塗料、インク、顔料用の超音波
塗料、コーティング、インク業界では、粒子は製品配合に不可欠な原料です。期待される特性を提供する高品質の製品には、均一で信頼性の高い粒子処理が不可欠です。粒子サイズは、最終製品の特性に影響を与える重要な要素です。高出力超音波は、ミクロンおよびナノサイズのミリングおよび解凝集のための効果的な手段です - ミリング媒体やノズルを使用して発生する煩わしさはありません。
インク・インクジェットインク用、粒子サイズは重要な品質マークです:顔料が小さすぎると、インクはその着色強度を失います – 顔料が大きすぎると、プリンターのノズルが詰まり、印刷が不十分になります。超音波処理は、吸引粉砕および解凝集結果に正確に処理パラメータを調整することを可能にする。理想的な超音波処理パラメータが一度見つかったら、それらを変更する理由はありません。連続的なインライン生産により、最高の製品品質の均一な出力が可能になります。製剤内の粒子分布は、製品属性の発現に不可欠です。粒子が均一に分散していなければ、最終製品は透明性、耐紫外線性、コーティングの耐スクラッチ性など、満足のいく品質を示します。分散は、超音波の実証済みのパワーアプリケーションの1つです。
化粧品およびパーソナルケア製品用の超音波
のために 化粧品の製造、材料の混合は重要なステップです。高出力超音波は、クリームやローション、ネイルワニス、メイクアップ製品など、微細なサイズの均質化、分散、乳化において信頼性の高い結果を達成します。ブレンディングアプリケーション以外にも、超音波は抽出や細胞修飾(例えば、 リポソーム)も。製剤に含まれる多くの成分、例えば脂質、タンパク質、芳香族化合物、細胞からの着色剤などは抽出によって得られるため、超音波は新しい製剤の潜在的なツールです。
医薬品用超音波
製薬業界における超音波の用途は多岐にわたります:化合物の合成、活性化合物(フェノール、植物からのフラボノイドなど)の抽出、乳化(ローション、クリーム、軟膏)、リポソーム調製(ナノ乳化およびその後の生理活性化合物のカプセル化)、またはワクチンのためのウイルスおよび病原体の不活化。医薬品の製造では、ヒールシャー超音波装置の使用は、改善された歩留まりによって生産能力の増加を可能にする。信頼性の高い工業用超音波デバイスにより、反応はバッチプロセスとして、またはフローセルリアクターでの連続プロセスとして、より大規模に実行できます。
バイオ燃料の超音波生産
エネルギー分野では、超音波を成功裏に効率的に使用するための多様なアプリケーションを提供しています。最も人気があり、よく知られているアプリケーションは、おそらく超音波支援です バイオディーゼル 生産(バージンまたは使用済み/廃食用油(UVO;WVO)/動物性脂肪からバイオディーゼルへ)、これにより、収率と品質が向上し、メタノールの使用量が少なくなり、変換が大幅に加速されます。バイオディーゼル原料が遊離脂肪酸(FFA)の2〜3%以上を含んでいる場合、酸エステル化は高石鹸の形成を避けるための有用な上流ステップです。その上、 エステル交換 また、エステル化プロセスでは、高出力超音波は、作物(菜種、大豆、キャノーラ、トウモロコシ、ヤシ、ピーナッツ、ココナッツ、ジャトロファなど)、または藻類からの油の抽出をサポートします。
バイオエタノール トウモロコシ、作物、ジャガイモ、サトウキビ、米などのデンプンと砂糖が酵母細胞によってエタノールに発酵したときに得られるグリーン燃料です。パワー超音波の適用により、植物細胞が破壊され、細胞内物質が抽出され、原料が酵素消化により利用可能になります。これにより、デンプンと糖は発酵に利用できるようになり、より速く、より完全な変換とより高い収率が得られます。
燃料、エネルギー、石油、ガスにおける超音波
超音波均質化技術は、安定および不安定なエマルジョンの製造に非常に効果的であり、これにより水産燃料の良好な生成が可能になる。したがって、船舶のディーゼルのような重い燃料のほとんどは水で乳化されています。水を注入した燃料を使用すると、燃焼効率が向上し、NOx排出量が大幅に削減されます。もう一つの重要な分野は石炭の超音波処理です。
食品、乳製品、飲料製造における超音波プロセス
マイルドな食品加工は、新鮮で主に自然食品に対する顧客の需要が高まっているため、ますます重要になっています。したがって、ブレンディングなどの一般的な処理ステップの場合 & 均質化, 抽出, 安定化 & 保存、伝統的な方法は、食品の非熱的方法である超音波処理などの革新的な加工技術によって徐々に置き換えられます。超音波処理の利点は、その穏やかで、速く、清潔な処理に基づいており、鮮度とビタミンを節約することにより、製品の損失が少なくなり、食品の品質が向上します。ヒールシャー超音波プロセッサは、保存などの食品業界のマニホールド用途に使用されています & 微生物不活化, 均質化, 安定化 & ジュース、ピューレ、 スムージー、香料や果糖(砂糖)の抽出、粘度低下のためのせん断減粘、成熟 ワイン そして バルサミコ酢、アルコール精製 & 香料、雲の乳剤、アイスクリーム(氷の核形成と物質移動を促進する)、栄養補助食品のための藻類抽出、砂糖の結晶を壊すためのチョコレートのコンチング、液化 蜂蜜、食用油脂の精製など 食品や飲料のための超音波についてもっと読む!
ヒールシャー超音波装置をフィーチャーした科学文献とレポート
次のリストは、ヒールシャー超音波プローブがさまざまなアプリケーション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!
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