ランプアップの遅さと不十分な製造工程
超音波処理は、均質化、混合、分散、湿式粉砕、乳化、不均一化学反応の改善など、多くの液体アプリケーションで使用されています。製造工程が不調で、特定の製造目標を達成できない場合、プロセスブースターとして超音波処理を検討することをお勧めします。
超音波混合、均質化、分散
超音波処理は、固液系や液液系を混合、ブレンド、ホモジナイズ、分散、乳化するための非常に効率的な技術である。超音波ハイシアミキサーは、粒子や液滴を破壊し、そのサイズを効率的に小さくすることで、安定した均質な混合物を得ることができます。超音波ミキシングの重要な利点は、非常に遅い粘度から非常に高い粘度のペースト状の液体やスラリーを楽に扱えることです。研磨粒子も超音波ミキサーにとっては問題ありません。
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超音波プロセッサUIP16000hdT は、あらゆるミキシングアプリケーションに対応する高性能、プロセス強化型ホモジナイザーです。
ソノケミカル応用
高出力超音波で固液系や液液系を混合すると、混合物の2つ以上の相や成分間の物質移動が改善される。物質移動の増加は、不均一触媒反応などの多くの化学反応に好影響を与えることがよく知られている。さらに、超音波キャビテーションは化学系に高エネルギーを導入し、反応を開始させ、反応経路を変化させる。これにより、化学変換率と収率が大幅に改善されます。ソノケミカル装置およびリアクターは、トランスエステル化、重合、脱硫、ゾル-ゲルプロセス、その他多くの不均一系触媒反応および有機合成反応に一般的に使用されています。 音波化学反応についてもっと読む！
食品産業における超音波アプリケーション
超音波高剪断ホモジナイゼーションは、食品、飲料、栄養補助食品の多様な製造工程で使用される非加熱技術である。超音波抽出は、ソース、スープ、ジュース、スムージー、栄養補助食品（エルダーベリー、大麻など）の製造に使用され、風味化合物、着色色素、ビタミン、栄養成分を放出し、より風味の強い、より健康的な食品を作るために使用される。抽出されたフレーバー化合物と天然糖類により、精製糖や合成フレーバー添加物の添加を避けることができる。 食品と飲料の超音波処理についてもっと読む！
超音波処理は、食品加工中に適用される。
ナノ材料の超音波合成と機能化
超音波処理とその結果生じる音響キャビテーションは、粒子に極度のストレスを与え、サブミクロンやナノサイズにまで制御して破壊することができます。音響キャビテーション現象は、高いせん断力、乱流、非常に高い圧力と温度差を生み出します。このような激しい状態は、高出力の超音波が媒体中に高圧と低圧のサイクルを交互に発生させる際に観察される気泡の爆縮によって生じます。液体ジェットと粒子間衝突が粒子を衝突、侵食、粉砕する一方で、発生する準静水圧は、空隙率などの粒子微細構造を修正することができる。超音波ナノ粒子機能化により、ナノ材料の熱安定性、驚異的な引張強度、延性、熱伝導性、電気伝導性、光学特性などが改善された高性能材料を合成することができる。
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超音波処理 – 相乗効果
超音波処理は、性能の低い機械に取って代わることも、あるいは、劣悪な結果を改善しアップグレードするために、利用可能なほとんどの液体処理技術と組み合わせることもできます。Hielscher のプローブ超音波処理装置は、既存の製造ラインに次のような方法で組み込むことができます。
超音波による3倍の設置 UIP1000hdT 高負荷プロセス用
プロセス強化のための高性能超音波システム
Hielscher Ultrasonicは、ヘビーデューティー用途向けの高性能超音波処理装置を設計、製造、販売しています。コンパクトなラボ用超音波発生装置から、卓上型超音波発生装置、産業用超音波発生装置まで、幅広いラインナップを取り揃えています。
産業用ソニケーターについて、また、なぜソニケーターがお客様の困難なアプリケーションのソリューションなのか、詳しくお読みください！
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下の表は、超音波処理装置の処理能力の目安です：
| バッチ量 | 流量 | 推奨デバイス |
|---|---|---|
| 1〜500mL | 10～200mL/分 | UP100H |
| 10〜2000mL | 20～400mL/分 | UP200Ht, UP400ST |
| 0.1～20L | 0.2～4L/分 | UIP2000hdT |
| 10～100L | 2～10L/分 | UIP4000hdT |
| n.a. | 10～100L/分 | uip16000 |
| n.a. | より大きい | クラスタ uip16000 |
お問い合わせ/ お問い合わせ
Hielscher Ultrasonics社は、ラボスケール、パイロットスケール、工業スケールの混合アプリケーション、分散、乳化、抽出用の高性能超音波ホモジナイザーを製造しています。
文献・参考文献
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- Bruno G. Pollet; Faranak Foroughi; Alaa Y. Faid; David R. Emberson; Md.H. Islam (2020): Does power ultrasound (26 kHz) affect the hydrogen evolution reaction (HER) on Pt polycrystalline electrode in a mild acidic electrolyte? Ultrasonics Sonochemistry Vol. 69, December 2020.
