超音波タンク撹拌機
超音波タンク撹拌機は機械式撹拌機です。超音波撹拌は、液体を他の液体や固体と混合し、化学品、食品、医薬品、化粧品の製造におけるプロセスの反応速度を改善します。Hielscher Ultrasonicsの撹拌機には、実験室用撹拌機から、バッチ処理またはインライン処理に使用する産業用タンク撹拌機まで、さまざまなサイズがあります。
超音波タンク撹拌機
タンク撹拌の目的は、プロセスの反応速度を改善することです。超音波タンク撹拌機は、以下のプロセスを支援します。
- 湿潤および 液体中での固体物質の溶解
- 分散 および液体配合物中での材料の混合。例えば、産業用、業務用、家庭用の洗剤や、その他の液体洗浄剤
- 乳化。例えば、互いに混ざり合わない、またはほとんど混ざり合わない二種類の液体の混合
- 植物抽出。例えば、ハーブ、葉、香辛料からの油の抽出
- 細胞溶解(例えば、細胞の破砕および抽出)
- 粒子表面の洗浄。例えば、ガラスビーズや粉砕媒体の洗浄
- 粒子合成。例えば、ボトムアップ合成や沈殿
- 化学反応および 触媒作用。例えば、CSTR(連続撹拌槽型反応器)での反応
多くのプロセスで、超音波タンク撹拌機は処理時間を大幅に短縮できます。例えば、冷水抽出で植物原料を数時間浸漬する代わりに、超音波処理による撹拌を行うことで、処理時間を数分、さらには数秒に短縮できます。既存のバッチ反応器に超音波プローブを追加することは、処理時間を短縮し、生産能力を効果的に高める簡単な方法です。このように、超音波タンク撹拌は性能の向上と生産コストの削減に役立ちます。
実験室用超音波撹拌機
超音波撹拌機は、プロセスの研究開発に欠かせないツールです。従来の撹拌機は、多くの場合、相当量の最低液量を必要としますが、超音波撹拌はわずか150µLから使用できます。Hielscher Ultrasonicsは、さまざまなプロセスでの撹拌に対応する、コンパクトな手持ち式超音波ミキサーとスタンド取り付け式超音波ホモジナイザーを製造しています。すべてのHielscher超音波装置に対応するフローセル反応器が用意されています。
産業用超音波撹拌機
Hielscherの超音波撹拌機は、塗料、インク、着色コーティング剤、接着剤、潤滑グリースなどの液体製品の製造において、幅広い物質を混合します。Hielscherの産業用撹拌機の超音波出力は、単一の超音波プローブあたり500ワット–16キロワットです。複数の超音波プローブを配置することで、超音波の総出力をさらに高めることができます。
撹拌機の処理能力の線形スケールアップ
従来の機械式タンク撹拌機と比べたHielscherの超音波撹拌機の主な利点の一つは、完全に線形なスケールアップです。実験室規模やパイロット規模の撹拌設備で得られたあらゆる結果を、任意のより大きな規模へ線形にスケールアップできます。
超音波撹拌機の設置
産業用超音波撹拌機を既存の撹拌槽型反応器に後付けし、他の種類の槽内ミキサーと組み合わせることができます。また、超音波撹拌プローブをポンプとともにインラインで設置し、超音波反応器を通して製品を再循環させることもできます。超音波処理は製品に熱を伝達しません。超音波プローブは、機械的振動の形で機械的エネルギーのみを伝達します。混合液は、流動時の液体内部の摩擦によって温度が上昇することがあります。
使いやすいタンク撹拌
超音波プローブ式撹拌機には回転シールがありません。プローブのフランジは、反応槽やその他の容器に、任意の方向、角度、位置で取り付けることができます。そのため、同じ超音波プローブを上部挿入型、側面挿入型、底部挿入型の撹拌機として使用できます。撹拌用超音波プローブは、ガラス製反応器、鋼製タンク、ステンレス製タンク、IBCなどのプラスチック容器に取り付けることができます。
撹拌の強度と液体に結合される超音波の総出力は、超音波プローブの数とサイズ、および超音波振動の振幅によって変えることができます。一つのタンクで複数の超音波プローブを使用する場合、各プローブを個別に調整できます。
潤滑グリース、接着剤、ポリマー、樹脂、塗料などの高粘度製品の混合に超音波タンク撹拌を使用する場合、超音波とプロペラ式撹拌機を組み合わせることで、より均一な処理結果が得られます。
撹拌機の接液部を容易に定置洗浄
超音波撹拌機のプローブは、グレード5チタン製です。このチタンは、非常に高い強度を持ち、軽量で耐食性に優れた合金です。一般的なプローブ径は、実験室用では1mm–40mm、産業用タンク撹拌機では40mm–90mmです。そのため、超音波撹拌機に必要なタンク開口部は小さいものだけです。
超音波タンク撹拌機は、形状が非常に単純な回転対称形で、漏れや摩耗が生じる回転シールもないため、容易に洗浄できます。
定置洗浄(CIP)の際には、超音波プローブが強力な超音波洗浄によって洗浄を支援できます。
タンク撹拌機について知っておきたいこと
撹拌にはさまざまな仕組みがあり、撹拌装置にも複数の種類があります。以下のようなものがあります。
- 撹拌機(アンカー式およびフレーム式撹拌機、ラジアルプロペラ式撹拌機)
- タービン式撹拌機、傾斜翼タービン
- パドル式撹拌機
- 振とう機
- 磁気撹拌子
多くの機械式タンク撹拌機では、動作速度が限られ、キャビテーションも生じないため、撹拌強度が非常に低くなります。超音波撹拌は、プロセスにおける機械的撹拌の非常に強力な手段です。超音波処理は、毎秒20,000回を超える機械的振動を液体中に発生させます。これにより強力な混合と大きなせん断力が生じ、多くの製品配合物の調製に役立ちます。二枚羽根のプロペラがこの周波数に匹敵するには、600,000 RPMで回転する必要があります。
超音波タンク撹拌機の用途
超音波タンク撹拌機は、世界各地で以下のようなさまざまなプロセスに使用されています。
- 鉱物の浸出
- 環境技術
- バイオエタノール製造
- バイオディーゼル製造
- 嫌気性発酵
- 液状食品およびソース
- 塗料, コーティング剤、ワニス、 インク および着色剤
- 石油精製技術および石油化学(例えば、脱硫)
- 製紙産業
- 化粧品産業(クリームやローションの製造)
- 農業(例えば、種子のプライミング)
- 製薬産業(例えば、ワクチン、ローション、軟膏)
- 植物抽出(例えば、超音波による細胞溶解を利用)


