UIP2000hdT – 2000ワット 産業用超音波ホモジナイザー

UIP2000hdTは、パイロットスケールおよび量産段階における液体処理向けに設計された、出力2000ワット、20kHzの強力な産業用プローブ型超音波処理装置です。主に以下の用途に使用されます。 均質化、乳化、分散、解凝集、湿式粉砕、抽出、細胞破砕、溶解、および超音波化学反応.
この産業用超音波プロセッサーは、正確なプロセス制御を伴う信頼性の高い高出力超音波処理を必要とする企業向けに設計されています。 UIP2000hdTは、強力な超音波性能に加え、カラータッチディスプレイ、ブラウザベースのリモートコントロール、自動データロギング、内蔵SDカード、および着脱可能な温度・圧力センサーを備えています。これにより、プロセス開発、スケールアップ、品質管理された生産、そして24時間365日の連続運転に適しています。

UIP2000hdTはどのようなユーザーを対象としていますか？

UIP2000hdTは、小規模な実験室での超音波処理から一歩踏み出し、より大規模で再現性が高く、生産向けの処理を必要とするユーザー向けに設計されています。特に、プロセスがすでに小規模で検証済みであり、より高い出力、より高い処理能力、あるいは連続運転が必要となった場合に有用です。

全工程管理を備えた工業用超音波処理

高出力超音波は、従来のミキサー、ローター・ステーター式システム、ビーズミル、あるいは高圧ホモジナイザーでは望ましい結果が得られない場合、あるいはより高速で、より微細な、あるいは再現性の高い処理が求められるプロセスにおいて使用されます。 UIP2000hdTは、液体および液固混合物の中で直接、強力な超音波キャビテーションを発生させます。このキャビテーションによって生じる高い剪断力は、粒子径の微細化、粉末の分散、微細なエマルジョンの生成、細胞や植物材料からの化合物の抽出、あるいは化学反応の促進を可能にします。

産業用ユーザーにとって、信頼性の高い超音波処理には、単に超音波出力だけでは不十分です。プロセスは測定可能であり、再現性があり、かつ拡張性がある必要があります。UIP2000hdT を使用すれば、オペレーターは、以下を含む最も重要な超音波処理パラメータを制御し、記録することができます。 振幅、超音波出力、超音波照射時間、温度、圧力これらの値は自動的にSDカードにCSVファイルとして記録されるため、プロセスの最適化、文書化、および品質保証が容易になります。

UIP2000hdTを用いたフロースルー処理

UIP2000hdT 産業用プローブ型超音波処理装置の代表的な用途

UIP2000hdTは、化学処理、食品・飲料製造、化粧品、医薬品、バイオテクノロジー、ナノ材料、燃料、コーティング、環境技術などの分野で使用されています。この超音波プラットフォームは、必要な処理強度や処理能力に合わせて、さまざまなソノトロード、ブースター、フローセルを組み合わせることで構成可能です。

超音波ホモジナイゼーションおよび混合

UIP2000hdTは、強力な超音波せん断力を加えることで、液体、懸濁液、および液固混合物を均質化することができます。これにより、均一な製品品質が得られ、混合が困難な成分の混合性が向上し、従来の撹拌と比較して処理時間を短縮することが可能です。 探検しよう！

超音波乳化とナノエマルジョン

エマルションの場合、超音波キャビテーションにより極めて微細な液滴と、狭い粒子径分布が形成されます。UIP2000hdTは、食品、化粧品、医薬品、燃料、香料、および機能性成分の配合に使用される安定したエマルションやナノエマルションの製造に適しています。 探検しよう！

分散、解凝集およびナノ粒子処理

粉末、顔料、充填剤、ナノ材料は、しばしば凝集塊を形成し、一般的なミキサーではこれを分解することが困難です。 UIP2000hdTは、強力な超音波剪断力を用いて粒子を液体に分散させ、凝集塊を破壊します。これは、塗料、インク、コーティング、セラミックス、触媒、電池材料、グラフェン、酸化物、その他の先端材料の製造に有用です。 探検しよう！

湿式粉砕と粒子径の微細化

UIP2000hdTは、より微細な粒子径、懸濁液の安定性の向上、あるいはより大きな比表面積が求められる場合に、微粉砕や湿式粉砕に使用できます。振幅、圧力、流量、温度、超音波処理時間を調整することで、プロセスを最適化することができます。 探検しよう！

超音波抽出と細胞破壊

超音波処理は物質移動を促進し、細胞、組織、および植物の構造を破壊することができます。UIP2000hdTは、植物成分、生物活性化合物、香料、タンパク質、酵素、および細胞内物質の抽出に使用されます。また、バイオテクノロジーや微生物学分野における細胞溶解や細胞破壊にも適しています。 探検しよう！

超音波化学、超音波触媒反応、および反応強化

超音波キャビテーションは、混合、物質移動、および表面活性化を促進することで、化学反応を加速させることができます。UIP2000hdTは、超音波合成、超音波触媒反応、沈殿、ゾルゲル反応、相間転移触媒反応、およびその他の超音波化学プロセスに用いられます。 探検しよう！
 

どの超音波処理機を選べばいいでしょうか？

実験室での研究や実現可能性試験から、プロセスの最適化、パイロットスケール試験、そして工業生産に至るまで、Hielscherはあらゆる規模での液体やスラリーの処理に最適な超音波ホモジナイザーを提供しています。以下の表は、当社で最も人気のあるプローブ型ソニケーターの概要を示しています。

どの超音波処理装置がお客様のプロセスに適しているかお悩みの場合、最も重要な選定基準は、目標とする処理結果、バッチ容量、必要な流量、粘度、固形分含有量、運転スケジュール、および必要なエネルギー入力となります。Hielscherでは、お客様のプロセスデータに基づき、最適な装置、ソノトロード、ブースター、およびフローセル構成をご提案いたします。

パイロットスケールおよび生産スケール向けの堅牢な2000W超音波プロセッサー

UIP2000hdTは、産業環境向けに設計されています。ステンレス鋼とチタン製のトランスデューサーを採用しているため、粉塵、湿気、高温などの過酷な使用環境にも適しています。本装置は連続運転を想定して設計されており、メンテナンスの手間もほとんどかかりません。
2000ワットの超音波出力を備えたUIP2000hdTは、実験室用超音波処理装置と大型の産業用超音波システムとの間のギャップを埋める製品です。パイロット生産、プロセスのスケールアップ、および多くの連続製造用途に十分な性能を備えています。 より大規模な生産量に対応するため、複数のユニットを並列運転するか、より大型のHielscher製超音波プロセッサーを選択することができます。
ソノトロード、カスカトロード™、ブースター、フローセルなどの適切なアクセサリーを使用することで、本システムをさまざまなプロセス要件に合わせて調整することが可能です。例えば、カスカトロード™は、高スループットの液体処理に適した広い超音波照射面を提供し、フローセルは、所定の圧力および流量条件下での制御されたインライン処理を可能にします。

バッチ処理、再循環処理、およびインライン処理

UIP2000hdTは、さまざまな処理構成で使用可能です。配合開発、小規模な試験処理、およびパラメータ検討を行う場合、ソノトロードとスタンドを装着してバッチモードで運転することができます。これにより、ユーザーはより大規模な処理に移行する前に、対象物質が超音波処理にどのように反応するかを確認することができます。

5リットルを超えるバッチについては、一般的にフローセル処理が推奨されます。フローモードでは、液体が超音波反応器を通過し、そこで制御された条件下で処理されます。製品はシングルパスモードで処理することも、目標の結果が得られるまで反応器内を循環させることも可能です。

フローセル処理では、振幅、圧力、流量、温度、滞留時間といった重要なパラメータをより精密に制御できるため、再現性が向上します。これは、製造プロセス、スケールアップ研究、および品質が重要な用途において特に重要です。

迅速なプロセス設定のためのカラータッチディスプレイ

カラータッチディスプレイにより、オペレーターは主要な設定に直接アクセスできます。振幅、出力、パルスモードを迅速かつ正確に調整可能です。メニューは日常の操作において重要な設定に重点を置いているため、ユーザーは不必要な複雑さを伴わずに超音波処理プロセスの設定や監視を行うことができます。
ディスプレイには、振幅や電力を棒グラフまたは数値で表示できます。「BIG NUMBER」表示モードでは、離れた場所からの視認性が向上するため、オペレーターが装置の真正面に立たない場合が多いパイロットプラント、生産現場、試験設備などで役立ちます。

LAN経由のブラウザ遠隔操作

UIP2000hdTは、一般的なWebブラウザを使用して操作できます。LANインターフェースの利用には、追加のソフトウェアのインストールは不要です。この超音波プロセッサーは、適切なネットワーク環境が整っていれば、PCやMacから直接、あるいはルーターやスイッチを経由して、さらにはタブレットやスマートフォンからも操作可能です。
これは、プロセス開発や生産モニタリング、あるいは超音波プロセッサが流量測定装置、防音カバー、または生産ラインに組み込まれているような設置環境において、特に有用です。

プロセスデータの自動記録

信頼性の高い記録は、あらゆる製造プロセスにおいて有益です。UIP2000hdTは、内蔵のSDカードにプロセスに関する重要な値を自動的に記録します。このCSVデータを活用することで、試験結果の比較、製造工程の記録、プロセスの逸脱の特定、そして品質保証の支援が可能になります。
記録されるパラメータには、超音波出力、振幅、超音波照射時間、温度、およびオプションの圧力センサーが接続されている場合の圧力が含まれます。これにより、技術者やオペレーターは、プロセスの最適化や再現性の高い製造を行うための実用的な根拠を得ることができます。

自動周波数チューニング

UIP2000hdTには、インテリジェントな自動周波数調整機能が搭載されています。電源を入れると、発生器が最適な動作周波数を検出し、その周波数で超音波トランスデューサーを駆動します。これにより、安定した超音波処理性能を維持でき、手動での調整の必要性が軽減されます。

高いエネルギー効率と産業用レベルの信頼性

UIP2000hdTは、商業生産向けに設計されています。セットアップが容易で、清掃も簡単であり、産業用として連続使用に耐える構造となっています。2000ワットという高出力の超音波を発生させますが、水や圧縮空気による追加の冷却は不要です。空気中での連続運転が可能です。
Hielscher社のすべての産業用超音波プロセッサーと同様に、UIP2000hdTは、電気エネルギーを機械的な超音波振動へ効率的に変換するように設計されています。 高いエネルギー効率により、より多くの電力が液体に伝達され、プロセス性能が向上し、エネルギーの無駄が削減されます。UIP2000hdTの全体的なエネルギー効率は、電源プラグから液体への伝達において約80～90%です。

再現性の高い結果を得るための全振幅制御

振幅は、超音波処理において最も重要なパラメータの一つです。これはソノトロードにおける機械的振動を規定し、キャビテーションの強度に大きな影響を与えます。UIP2000hdTは振幅を電子的に制御するため、処理条件が変化しても、設定した振幅は一定に保たれます。
発生器側で振幅を20～100％の範囲で調整可能です。適切なブースターホーンを使用することで、さらに広い振幅範囲を実現できます。これにより、操作者は、穏やかな混合、強力な凝集解除、細胞破壊、抽出、あるいは粒子径の微細化など、目的とする処理に応じて超音波処理の強度を製品に合わせて調整することができます。

プロセスのテストと評価

産業用超音波システムを選定する前に、多くのユーザーは、超音波処理によって目標とする結果が得られるかどうか、またどの程度の処理能力が期待できるかを知りたいと考えています。Hielscherでは、お客様の素材や用途に合わせてUIP2000hdTを評価するためのプロセス試験を提供しています。
試験中は、振幅、圧力、温度、流量、エネルギー入力、超音波照射時間など、関連するプロセスパラメータを評価することができます。これらの結果をもとに、お客様の製品に最適なソノトロード、フローセル、および処理構成を特定することができます。
標準付属品は通常、在庫にてご用意しております。また、特定の要件に合わせて、特注のソノトロード、フローセル、およびプロセス用アクセサリーも製造可能です。

処理能力と処理容量

超音波プロセスの処理能力は、処理対象の液体、粘度、固形分含有量、要求される粒子径、目標抽出率、温度、圧力、およびエネルギー投入量によって異なります。一般的な目安として、UIP2000hdTでは通常、 1.0および8.0L/分 フローモードにおいて。日常の運用では、これはおよそ 1日あたり2～10m³用途に応じて。
より高い生産能力を実現するため、Hielscherでは大型の超音波プロセッサーや複数台構成のシステムを提供しています。これにより、UIP2000hdTで開発されたプロセスを、同じ超音波処理の原理を維持したまま、より高い処理能力へとスケールアップすることが可能です。

研究・科学分野におけるUIP2000hdT

UIP2000hdTは、パイロットプラント、工業生産、および科学研究の分野で広く活用されています。これまでに報告されている用途には、植物由来の生物活性化合物の超音波抽出、グラフェン系材料の剥離、ナノ材料の加工、ワインの製造などが挙げられます。特定の用途に関する事例をお探しの場合は、弊社までお問い合わせください。