UIP2000hdT – 2000와트 산업용 초음파 균질기

UIP2000hdT는 파일럿 규모 및 생산 단계의 액체 처리를 위한 강력한 2000와트, 20kHz 산업용 프로브형 초음파 처리기입니다. 주요 용도는 균질화, 유화, 분산, 응집체 해체, 습식 분쇄, 추출, 세포 용해, 용해 및 초음파 화학 반응입니다.
이 산업용 초음파 처리기는 정밀한 공정 제어와 함께 신뢰할 수 있는 고출력 초음파 처리가 필요한 기업을 위해 설계되었습니다. UIP2000hdT는 강력한 초음파 성능에 컬러 터치 디스플레이, 브라우저 기반 원격 제어, 자동 데이터 로깅, 내장 SD 카드, 탈착식 온도 및 압력 센서를 결합했습니다. 따라서 공정 개발, 스케일업, 품질 관리가 이루어지는 생산 및 24/7 연속 운전에 적합합니다.

UIP2000hdT는 어떤 사용자를 위해 설계되었나요?

UIP2000hdT는 소규모 실험실 초음파 처리를 넘어, 더 큰 규모로 재현성 있게 생산을 지향하는 처리를 수행해야 하는 사용자를 위해 설계되었습니다. 특히 소규모 시험을 이미 마친 공정에 이제 더 높은 출력, 더 많은 처리량 또는 연속 운전이 필요한 경우 유용합니다.

완전한 공정 제어가 가능한 산업용 초음파 처리

고출력 초음파는 기존 믹서, 로터–스테이터 시스템, 비드 밀 또는 고압 균질기로 필요한 결과를 얻지 못하거나, 공정에 더 빠르고 미세하거나 재현성이 더 높은 처리가 필요한 경우에 사용됩니다. UIP2000hdT는 액체 및 액체–고체 혼합물 내부에서 직접 강력한 초음파 캐비테이션을 발생시킵니다. 이 캐비테이션은 높은 전단력을 생성하여 입자 크기를 줄이고, 분말을 분산시키며, 미세한 에멀션을 생성하고, 세포 및 식물 재료에서 화합물을 추출하거나 화학 반응을 촉진할 수 있습니다.

산업 현장에서 신뢰할 수 있는 초음파 처리를 수행하려면 초음파 출력 이상의 요소가 필요합니다. 공정은 측정과 반복이 가능해야 하며 규모를 확장할 수 있어야 합니다. UIP2000hdT를 통해 작업자가 제어하고 문서화할 수 있는 가장 중요한 초음파 처리 매개변수에는 진폭, 초음파 출력, 초음파 처리 시간, 온도 및 압력이 포함됩니다. 이 값들은 SD 카드에 CSV 파일로 자동 기록되어 공정 최적화, 문서화 및 품질 보증을 더욱 쉽게 해줍니다.

UIP2000hdT를 이용한 통과식 처리

산업용 프로브형 초음파 처리기 UIP2000hdT의 주요 응용 분야

UIP2000hdT는 화학 공정, 식음료 생산, 화장품, 제약, 생명공학, 나노소재, 연료, 코팅 및 환경 기술 분야에서 사용됩니다. 동일한 초음파 플랫폼에 다양한 소노트로드, 부스터 및 플로우 셀을 구성하여 필요한 공정 강도와 처리량에 맞출 수 있습니다.

초음파 균질화 및 혼합

UIP2000hdT는 강력한 초음파 전단을 가하여 액체, 현탁액 및 액체–고체 혼합물을 균질화할 수 있습니다. 이를 통해 균일한 제품 품질을 확보하고, 혼합하기 어려운 성분의 혼합을 개선하며, 기존 교반 방식에 비해 처리 시간을 줄일 수 있습니다. 자세히 알아보세요!

초음파 유화 및 나노에멀젼

에멀젼에서 초음파 캐비테이션은 매우 미세한 액적과 좁은 액적 크기 분포를 형성합니다. UIP2000hdT는 식품, 화장품, 의약품, 연료, 향료 및 기능성 원료 제형에 사용되는 안정적인 에멀젼과 나노에멀젼을 생산하는 데 적합합니다. 자세히 알아보세요!

분산, 해응집 및 나노입자 처리

분말, 안료, 충전재 및 나노소재는 일반 혼합기로 분해하기 어려운 응집체를 형성하는 경우가 많습니다. UIP2000hdT는 강한 초음파 전단으로 입자를 액체에 분산시키고 응집체를 분해합니다. 이는 페인트, 잉크, 코팅, 세라믹, 촉매, 배터리 소재, 그래핀, 산화물 및 기타 첨단 소재에 유용합니다. 자세히 알아보세요!

습식 분쇄 및 입자 크기 감소

더 작은 입자 크기, 향상된 현탁 안정성 또는 더 넓은 활성 표면적이 필요한 경우 UIP2000hdT를 입자 크기 감소 및 습식 분쇄에 사용할 수 있습니다. 진폭, 압력, 유량, 온도 및 초음파 처리 시간을 조절하여 공정을 최적화할 수 있습니다. 자세히 알아보세요!

초음파 추출 및 세포 파쇄

초음파 처리는 물질 전달을 개선하며 세포, 조직 및 식물 구조를 파쇄할 수 있습니다. UIP2000hdT는 식물 원료, 생리활성 화합물, 향미 성분, 단백질, 효소 및 세포 내 물질의 추출에 사용됩니다. 또한 생명공학 및 미생물학 분야의 세포 용해와 세포 파쇄에도 적합합니다. 자세히 알아보세요!

초음파 화학, 초음파 촉매 작용 및 반응 강화

초음파 캐비테이션은 혼합, 물질 전달 및 표면 활성화를 개선하여 화학 반응을 가속할 수 있습니다. UIP2000hdT는 초음파 합성, 초음파 촉매 작용, 침전, 졸–겔 반응, 상전이 촉매 작용 및 기타 초음파 화학 공정에 사용됩니다. 자세히 알아보세요!
 

어떤 초음파 처리기를 선택해야 할까요?

실험실 연구와 타당성 시험부터 공정 최적화, 파일럿 규모 시험 및 산업 생산에 이르기까지 Hielscher는 모든 규모에서 액체와 슬러리를 처리하는 데 이상적인 초음파 균질기를 제공합니다. 아래 표에서 당사의 가장 인기 있는 프로브형 초음파 처리기를 한눈에 살펴볼 수 있습니다.

어떤 초음파 처리기가 공정에 적합한지 확실하지 않다면, 가장 중요한 선정 기준은 목표 결과, 배치 부피, 필요한 유량, 점도, 고형분 함량, 가동 일정 및 필요한 에너지 투입량입니다. Hielscher는 공정 데이터를 바탕으로 적합한 장치, 소노트로드, 부스터 및 플로우 셀 구성을 추천할 수 있습니다.

파일럿 및 생산 규모를 위한 견고한 2000W 초음파 처리기

UIP2000hdT는 산업 환경에 맞게 제작되었습니다. 스테인리스강과 티타늄을 사용한 변환기 설계로 먼지, 습기 및 높은 주변 온도를 비롯한 까다로운 가동 조건에 적합합니다. 이 장치는 연속 운전용으로 설계되었으며 유지보수가 거의 필요하지 않습니다.
2000와트의 초음파 출력을 갖춘 UIP2000hdT는 실험실 초음파 처리와 대규모 산업용 초음파 시스템 사이의 간극을 메웁니다. 파일럿 생산, 공정 스케일업 및 다양한 연속 제조 용도에 충분한 출력을 제공합니다. 더 많은 생산량이 필요한 경우 여러 장치를 병렬로 운전하거나 더 큰 Hielscher 초음파 처리기를 선택할 수 있습니다.
소노트로드, cascatrodes™, 부스터 및 플로우 셀과 같은 적합한 액세서리를 사용하면 다양한 공정 목표에 맞게 시스템을 조정할 수 있습니다. 예를 들어, cascatrode™는 높은 처리량의 액체 처리를 위해 넓은 초음파 처리 활성 표면을 제공할 수 있으며, 플로우 셀은 정해진 압력 및 유동 조건에서 제어된 인라인 처리를 가능하게 합니다.

배치, 재순환 및 인라인 유동 처리

UIP2000hdT는 여러 처리 구성으로 사용할 수 있습니다. 제형 개발, 소규모 공정 시험 및 매개변수 연구에서는 소노트로드와 스탠드를 사용하여 장치를 배치 모드로 운전할 수 있습니다. 이를 통해 사용자는 더 큰 부피를 처리하기 전에 재료가 초음파 처리에 어떻게 반응하는지 시험할 수 있습니다.

5리터를 초과하는 배치에는 일반적으로 플로우 셀 처리가 권장됩니다. 유동 모드에서는 액체가 초음파 반응기를 통과하면서 제어된 조건에서 처리됩니다. 제품은 단일 통과 모드로 처리하거나 목표 결과에 도달할 때까지 반응기를 통해 순환시킬 수 있습니다.

플로우 셀 처리는 진폭, 압력, 유량, 온도 및 체류 시간과 같은 중요한 매개변수를 더 정밀하게 제어할 수 있으므로 재현성을 향상시킵니다. 이는 생산 공정, 스케일업 연구 및 품질에 민감한 응용 분야에서 특히 중요합니다.

신속한 공정 설정을 위한 컬러 터치 디스플레이

컬러 터치 디스플레이를 통해 작업자는 가장 중요한 설정에 직접 접근할 수 있습니다. 진폭, 출력 및 펄스 모드를 빠르고 정확하게 조정할 수 있습니다. 메뉴는 일상적인 가동에 중요한 설정에 초점을 맞추고 있어 사용자가 불필요한 복잡함 없이 초음파 처리 공정을 설정하고 모니터링할 수 있습니다.
디스플레이는 진폭과 출력을 막대그래프 또는 수치로 표시할 수 있습니다. 큰 숫자 표시 모드는 멀리서도 잘 보이도록 해 주므로 작업자가 장치 바로 앞에 서 있지 않을 수도 있는 파일럿 플랜트, 생산 구역 및 시험 설비에서 유용합니다.

LAN을 통한 브라우저 원격 제어

UIP2000hdT는 일반적인 웹 브라우저로 제어할 수 있습니다. LAN 인터페이스는 추가 소프트웨어 설치가 필요하지 않습니다. 초음파 처리 장치는 PC 또는 Mac에서 직접, 라우터나 스위치를 통해, 또는 적합한 네트워크 구성으로 연결된 태블릿이나 스마트폰에서 조작할 수 있습니다.
이는 공정 개발, 생산 모니터링 및 초음파 처리 장치가 유동식 설비, 방음 인클로저 또는 생산 라인에 통합된 설치 환경에서 특히 유용합니다.

공정 데이터 자동 기록

신뢰할 수 있는 문서화는 모든 생산 공정에 도움이 됩니다. UIP2000hdT는 관련 공정 값을 내장 SD 카드에 자동 기록합니다. CSV 데이터는 시험 비교, 생산 가동 내역 문서화, 공정 편차 파악 및 품질 보증 지원에 사용할 수 있습니다.
기록되는 매개변수에는 초음파 출력, 진폭, 초음파 처리 시간, 온도 및 선택 사양인 압력 센서가 연결된 경우 압력이 포함됩니다. 이는 엔지니어와 작업자에게 공정 최적화와 반복 가능한 제조를 위한 실용적인 근거를 제공합니다.

자동 주파수 조정

UIP2000hdT에는 지능형 자동 주파수 조정 기능이 포함되어 있습니다. 장치를 켜면 발생기가 최적의 작동 주파수를 감지하고 해당 주파수로 초음파 변환기를 구동합니다. 이는 안정적인 초음파 처리 성능을 유지하고 수동 조정의 필요성을 줄이는 데 도움이 됩니다.

높은 에너지 효율과 산업용 신뢰성

UIP2000hdT는 상업 생산을 위해 설계되었습니다. 설치가 쉽고 세척이 간편하며 산업 현장에서 연속 사용하도록 제작되었습니다. 초음파 출력이 2000와트임에도 불구하고 물이나 압축 공기를 이용한 추가 냉각이 필요하지 않습니다. 공기 중에서 연속 가동할 수 있습니다.
모든 Hielscher 산업용 초음파 처리 장치와 마찬가지로 UIP2000hdT는 전기 에너지를 기계적 초음파 진동으로 효율적으로 변환하도록 설계되었습니다. 높은 에너지 효율은 더 많은 동력이 액체로 전달되어 공정 성능이 향상되고 에너지 낭비가 줄어든다는 의미입니다. 전원 플러그에서 액체까지 UIP2000hdT의 전체 에너지 효율은 약 80~90%입니다.

재현성 있는 결과를 위한 완전한 진폭 제어

진폭은 초음파 처리에서 가장 중요한 매개변수 중 하나입니다. 진폭은 소노트로드의 기계적 진동을 규정하며 캐비테이션 강도에 큰 영향을 미칩니다. UIP2000hdT는 진폭을 전자적으로 제어하므로 공정 조건이 바뀌어도 설정된 진폭이 일정하게 유지됩니다.
발생기에서 진폭을 20–100%로 조절할 수 있습니다. 적합한 부스터 혼을 사용하면 추가적인 진폭 범위를 구현할 수 있습니다. 이를 통해 작업자는 부드러운 혼합, 강력한 해응집, 세포 파쇄, 추출 또는 입자 크기 감소 등 처리 목적에 따라 제품에 맞게 초음파 처리 강도를 조절할 수 있습니다.

공정 시험 및 평가

산업용 초음파 시스템을 선택하기 전에 많은 사용자는 초음파 처리로 목표한 결과를 얻을 수 있는지, 어느 정도의 처리량을 기대할 수 있는지 알고 싶어 합니다. Hielscher는 사용자의 소재와 응용 분야에 맞춰 UIP2000hdT를 평가할 수 있는 공정 시험을 제공합니다.
시험 중에는 진폭, 압력, 온도, 유량, 에너지 투입량 및 초음파 처리 시간 등 관련 공정 매개변수를 평가할 수 있습니다. 시험 결과는 제품에 적합한 소노트로드, 플로우 셀 및 처리 구성을 파악하는 데 도움이 됩니다.
표준 액세서리는 일반적으로 재고로 공급 가능합니다. 특정 요구 사항에 맞춘 소노트로드, 플로우 셀 및 공정 액세서리도 제작할 수 있습니다.

처리량 및 처리 용량

모든 초음파 공정의 처리량은 액체, 점도, 고형분 함량, 요구 입자 크기, 목표 추출 수율, 온도, 압력 및 에너지 투입량에 따라 달라집니다. 일반적인 기준으로, UIP2000hdT는 유동 모드에서 일반적으로 1.0–8.0L/min을 처리할 수 있습니다. 일일 운전 시 처리량은 용도에 따라 약 하루 2–10m³에 해당합니다.
더 높은 생산 용량을 위해 Hielscher는 더 큰 초음파 처리 장치와 여러 장치로 구성된 설비를 제공합니다. 이를 통해 UIP2000hdT로 개발한 공정을 동일한 초음파 공정 원리를 유지하면서 더 높은 처리량으로 확장할 수 있습니다.

연구 및 과학 분야의 UIP2000hdT

UIP2000hdT는 파일럿 설비, 산업 생산 및 과학 연구에 자주 사용됩니다. 발표된 응용 사례에는 식물 원료에서 생리활성 화합물을 초음파로 추출하는 공정, 그래핀 유사 소재의 박리, 나노소재 처리 및 와인 처리가 포함됩니다. 특정 응용 분야의 참고 문헌을 찾고 계시면 문의해 주십시오.

• FactSheet UIP2000hdT – 2000 watts powerful sonicator for pilot and industry – Hielscher Ultrasonics
• Štengl, V., Henych, J., Slušná, M. et al. (2014): Ultrasound exfoliation of inorganic analogues of graphene. Nanoscale Res Lett 9, 167; 2014.
• Maria Lisa Clodoveo, Tiziana Dipalmo, Carlo Giuseppe Rizzello, Filomena Corbo, Pasquale Crupi (2016): Emerging technology to develop novel red winemaking practices: An overview. Innovative Food Science & Emerging Technologies, Volume 38, Part A, 2016. 41-56.
• Sena Saklar Ayyildiz, Bulent Karadeniz, Nihan Sagcan, Banu Bahar, Ahmet Abdullah Us, Cesarettin Alasalvar (2018): Optimizing the extraction parameters of epigallocatechin gallate using conventional hot water and ultrasound assisted methods from green tea.. Food and Bioproducts Processing, Volume 111, 2018. 37-44.
• Štengl, V.; J. Tolasz; D. Popelková (2015): Ultrasonic preparation of tungsten disulfide single-layers and quantum dots. RSC Advances 5, 2015. 89612-89620.