เครื่องโฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิกสำหรับการแปรรูปในห้องปฏิบัติการ ระดับนำร่อง และระดับอุตสาหกรรม

เครื่องโฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิกเป็นเครื่องมือกำลังสูงสำหรับผสมและทำให้สารแขวนลอยแบบของแข็ง–ของเหลวและของเหลว–ของเหลวเป็นเนื้อเดียวกัน การโฮโมจีไนซ์ด้วยอัลตราโซนิกเป็นกระบวนการทางกลที่ลดขนาดอนุภาคในของเหลวให้มีขนาดเล็กสม่ำเสมอและกระจายตัวอย่างทั่วถึง Hielscher มีเครื่องโฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิกกำลังสูงสำหรับการใช้งานในห้องปฏิบัติการและระดับการผลิต

เครื่องโฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิกสำหรับการผสม การกระจายตัว การทำอิมัลชัน และการลดขนาดอนุภาคอย่างเชื่อถือได้

เครื่องโฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิกของ Hielscher สร้างคาวิเทชันที่ทรงพลังและควบคุมได้ เพื่อผลิตสารผสมที่สม่ำเสมอ ระบบกระจายตัวที่ละเอียด อิมัลชันที่เสถียร นาโนอิมัลชัน สารจากการสลายเซลล์ และอนุภาคที่มีขนาดลดลง ตั้งแต่ตัวอย่างขนาดเล็กในห้องปฏิบัติการไปจนถึงการผลิตทางอุตสาหกรรมแบบต่อเนื่อง เครื่องอัลตราโซนิกของ Hielscher ให้ผลการโฮโมจีไนซ์ที่ทำซ้ำได้สำหรับการวิจัย การพัฒนาผลิตภัณฑ์ และการผลิต
ไม่ว่าคุณต้องการแปรรูปของเหลวปริมาตรระดับมิลลิลิตรในห้องปฏิบัติการ ปรับสูตรให้เหมาะสมในระดับนำร่อง หรือดำเนินการผลิตในสายการผลิตที่มีปริมาณการแปรรูปสูง Hielscher มีเครื่องโฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิกที่ควบคุมแอมพลิจูด เวลา อุณหภูมิ ความดัน และพลังงานที่ป้อนเข้าได้อย่างแม่นยำ จึงทำให้การโฮโมจีไนซ์ด้วยอัลตราโซนิกเป็นทางเลือกที่ขยายขนาดได้ ทำซ้ำได้ และมีประสิทธิภาพ แทนเครื่องผสมแบบโรเตอร์–สเตเตอร์ เครื่องบดแบบเม็ดบีด และเครื่องโฮโมจีไนเซอร์ความดันสูง

เหตุผลที่ควรเลือกเครื่องโฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิก:

• การโฮโมจีไนซ์ที่ทรงพลัง: สร้างระบบกระจายตัวที่ละเอียด อิมัลชัน นาโนอิมัลชัน และสารแขวนลอยที่สม่ำเสมอ
• การควบคุมกระบวนการอย่างแม่นยำ: ปรับแอมพลิจูด กำลัง เวลา อุณหภูมิ และความดัน เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ทำซ้ำได้
• ตั้งแต่ระดับห้องปฏิบัติการถึงระดับอุตสาหกรรม: แปรรูปตัวอย่างขนาดเล็ก วัตถุดิบปริมาณมากแบบแบตช์ หรือกระแสการไหลแบบต่อเนื่อง
• ใช้ได้กับวัสดุที่แปรรูปได้ยาก: เหมาะสำหรับอนุภาคที่มีฤทธิ์กัดกร่อนเชิงกล สารแขวนลอยที่มีปริมาณของแข็งสูง วัสดุที่มีเส้นใย ของเหลวหนืด และสูตรที่ซับซ้อน
• การทำงานแบบแบตช์และแบบในสายการผลิต: ใช้ภาชนะเปิด บีกเกอร์ เครื่องปฏิกรณ์ หรือเซลล์แบบไหลผ่าน
• การออกแบบที่ต้องการการบำรุงรักษาน้อย: รูปทรงที่เรียบง่ายของโซโนโทรดและเซลล์การไหลช่วยลดภาระในการทำความสะอาดและการสึกหรอ
• สร้างขึ้นเพื่อการทำงาน 24/7: ระบบอัลตราโซนิกระดับอุตสาหกรรมออกแบบมาสำหรับการแปรรูปแบบต่อเนื่องที่ใช้งานหนัก

การประยุกต์ใช้และผลของเครื่องโฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิก

เครื่องโฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิกเป็นเครื่องผสมกำลังสูงที่เชื่อถือได้ ซึ่งใช้ในห้องปฏิบัติการและอุตสาหกรรมสำหรับงานประยุกต์มากมาย
เครื่องโฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิกสามารถใช้ในงานประยุกต์ต่าง ๆ รวมถึง:

• การโฮโมจีไนซ์: เครื่องโฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิกสามารถทำให้ตัวอย่างเป็นเนื้อเดียวกัน เพื่อสร้างสารผสมที่สม่ำเสมอและมีความคงเส้นคงวา
• การกระจายตัว: เครื่องโฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิกสามารถใช้กระจายอนุภาคของแข็งในของเหลวเพื่อสร้างสารแขวนลอยที่เสถียร การใช้คลื่นอัลตราโซนิกมีประสิทธิภาพอย่างยิ่งในการสร้างระบบกระจายตัวระดับนาโน
• การทำอิมัลชัน: เครื่องโฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิกสามารถใช้สร้างอิมัลชันและนาโนอิมัลชันที่เสถียร โดยทำให้ของเหลวที่ไม่ผสมเป็นเนื้อเดียวกัน เช่น น้ำมันและน้ำ แตกเป็นหยดและกระจายตัว
• การทำลายเซลล์: เครื่องโฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิกสามารถทำให้เซลล์แตกออกเพื่อสกัดองค์ประกอบภายในเซลล์ เช่น โปรตีน กรดนิวคลีอิก เอนไซม์ และเมแทบอไลต์
• การไล่ก๊าซ: เครื่องโฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิกสามารถใช้กำจัดก๊าซที่ละลายอยู่ในของเหลว เช่น การไล่ก๊าซออกจากตัวทำละลาย HPLC หรือของเหลวหล่อเย็น
• ปฏิกิริยาเคมีที่มีอัลตราโซนิกช่วย: เครื่องโฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิกยังสามารถใช้สำหรับปฏิกิริยาเคมีที่มีการใช้คลื่นอัลตราโซนิกช่วย เช่น การสังเคราะห์ทางโซโนเคมี การเร่งปฏิกิริยา หรือการย่อยสลาย

 
โดยรวมแล้ว เครื่องโฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิกเป็นเครื่องมืออเนกประสงค์ที่สามารถใช้ในงานประยุกต์หลากหลายด้าน ทั้งการวิจัย การพัฒนา และกระบวนการทางอุตสาหกรรม

อัลตราโซนิกกำลังสูงสำหรับการลดขนาดอนุภาค:

เมื่อใช้เครื่องโฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิกสำหรับงานประยุกต์ เช่น การผสม การกระจายตัว และการทำอิมัลชัน วัตถุประสงค์คือการลดขนาดอนุภาคหรือหยดขนาดเล็กในของเหลวหรือสลาร์รี เพื่อเพิ่มความสม่ำเสมอและความเสถียรของสารผสม อนุภาคเหล่านี้ (เฟสกระจายตัว) อาจเป็นของแข็งหรือของเหลวก็ได้ การลดเส้นผ่านศูนย์กลางเฉลี่ยของอนุภาคทำให้จำนวนอนุภาคเดี่ยวเพิ่มขึ้น ส่งผลให้ระยะห่างเฉลี่ยระหว่างอนุภาคลดลงและพื้นที่ผิวของอนุภาคเพิ่มขึ้น กราฟแสดงความสัมพันธ์ระหว่างเส้นผ่านศูนย์กลางของอนุภาคเดี่ยวกับพื้นที่ผิวทั้งหมด พื้นที่ผิวและระยะห่างเฉลี่ยระหว่างอนุภาคสามารถส่งผลต่อสมบัติทางรีโอโลยีของของเหลวได้

หากอนุภาคและของเหลวมีความถ่วงจำเพาะต่างกัน ความเป็นเนื้อเดียวกันของสารผสมสามารถส่งผลต่อความเสถียรของระบบกระจายตัวได้ หากอนุภาคส่วนใหญ่มีขนาดใกล้เคียงกัน แนวโน้มที่จะเกาะกลุ่มระหว่างการตกตะกอนหรือการลอยขึ้นจะลดลง เนื่องจากอนุภาคที่มีขนาดใกล้เคียงกันมีความเร็วในการลอยขึ้นหรือการตกตะกอนใกล้เคียงกัน
 

ระบบกระจายตัวที่ได้จากอัลตราโซนิกมีการกระจายขนาดอนุภาคที่สม่ำเสมอ โดยอนุภาคมีขนาดลดลงอย่างสม่ำเสมอ เส้นโค้งแสดงการกระจายตัวของอนุภาคซิลิกาก่อนใช้คลื่นอัลตราโซนิก (เส้นโค้งสีเขียว) และหลังการกระจายตัวด้วยอัลตราโซนิก (เส้นโค้งสีแดง)

เครื่องโฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิกเทียบกับเครื่องโฮโมจีไนเซอร์ความดันสูง

เครื่องโฮโมจีไนเซอร์ความดันสูงบังคับให้ของเหลวไหลผ่านวาล์วโฮโมจีไนซ์ด้วยความดันสูงมาก วิธีนี้สามารถทำงานได้ดีสำหรับอนุภาคอ่อนหรือหยด เช่น หยดไขมันในน้ำนม อย่างไรก็ตาม หน้าปัจจุบันระบุว่าเครื่องโฮโมจีไนเซอร์ความดันสูงอาจมีข้อจำกัดเมื่อแปรรูปวัสดุที่แข็ง มีฤทธิ์กัดกร่อนเชิงกล มีเส้นใย หรือเป็นเส้นยาว เนื่องจากความเร็วของของเหลวที่สูงและช่องเปิดวาล์วขนาดเล็กทำให้เกิดการสึกหรอและลดอายุการใช้งานของปั๊มหรือวาล์ว
เครื่องโฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิกทำงานแตกต่างออกไป แทนที่จะบังคับให้วัสดุไหลผ่านช่องเปิดวาล์วขนาดเล็ก เครื่องจะป้อนพลังงานกลเข้าสู่ของเหลวผ่านโซโนโทรดที่สั่น ซึ่งทำให้เกิดคาวิเทชันโดยตรงในตัวกลางของกระบวนการ
ข้อดีของเครื่องโฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิก

• ไม่มีช่องเปิดวาล์วขนาดเล็กที่อาจอุดตันได้ง่าย
• เหมาะสำหรับวัสดุที่มีฤทธิ์กัดกร่อนเชิงกลและวัสดุที่มีเส้นใย
• ปรับความเข้มของกระบวนการได้ง่าย
• มีตัวเลือกการแปรรูปแบบแบตช์และแบบต่อเนื่อง
• มีชิ้นส่วนที่สัมผัสของเหลวและชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวจำนวนน้อย
• แยกอนุภาคที่เกาะกลุ่มและลดขนาดหยดได้อย่างมีประสิทธิภาพ
• ขยายขนาดจากการทดสอบในห้องปฏิบัติการสู่การผลิตได้ดี

เครื่องโฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิกสำหรับระดับห้องปฏิบัติการ ระดับนำร่อง และระดับอุตสาหกรรม

Hielscher มีเครื่องโฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิกสำหรับปริมาตรและปริมาณการแปรรูปที่หลากหลาย เครื่องโฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิกสำหรับห้องปฏิบัติการใช้ในการเตรียมตัวอย่างขนาดเล็ก การทดสอบสูตร การแปรรูปตัวอย่างทางชีวภาพ และการวิจัยและพัฒนา เครื่องอัลตราโซนิกระดับนำร่องและระดับอุตสาหกรรมใช้สำหรับการพัฒนากระบวนการ การขยายขนาด การผลิต และการแปรรูปแบบต่อเนื่องในสายการผลิต
หน้าปัจจุบันระบุช่วงขนาดการแปรรูปที่กว้าง: เครื่องโฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิกสำหรับห้องปฏิบัติการสามารถแปรรูปปริมาตรตั้งแต่ประมาณ 1.5 mL ถึง 5 L ขณะที่เครื่องโฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิกระดับอุตสาหกรรมสามารถแปรรูปแบบแบตช์ได้ตั้งแต่ประมาณ 0.5 ถึง 2000 L หรือที่อัตราการไหลตั้งแต่ 0.1 L ถึง 20 m³ ต่อชั่วโมง

การเลือกเครื่องโฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิกที่เหมาะสม

เครื่องโฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิกที่ดีที่สุดขึ้นอยู่กับเป้าหมายของกระบวนการและสมบัติของวัสดุ เพื่อให้ได้รับคำแนะนำด้านอุปกรณ์ที่เชื่อถือได้ ควรพิจารณาพารามิเตอร์ต่อไปนี้:

• ปริมาตรตัวอย่างหรือแบตช์
• อัตราการไหลแบบต่อเนื่อง
• ความหนืดของของเหลว
• ปริมาณของแข็ง
• ความแข็งของอนุภาค
• ขนาดอนุภาคหรือหยดเริ่มต้น
• ขนาดอนุภาคหรือหยดเป้าหมาย
• ความไวต่ออุณหภูมิ
• ระยะเวลาการแปรรูปที่ต้องการ
• ความต้องการการหล่อเย็นหรือการควบคุมความดัน
• การทำงานแบบแบตช์ แบบหมุนเวียนกลับ หรือแบบไหลผ่านครั้งเดียวในสายการผลิต
• ข้อกำหนดด้านการทำความสะอาดและความเข้ากันได้ของวัสดุ

เราสามารถแนะนำเครื่องโฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิก โซโนโทรด บูสเตอร์ เซลล์การไหล และชุดหล่อเย็นที่เหมาะสม โดยอาศัยพารามิเตอร์ของกระบวนการเหล่านี้

เหตุใดจึงควรซื้อเครื่องโฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิกของ Hielscher?

เครื่องโฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิกของ Hielscher ได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมเพื่อให้เกิดคาวิเทชันที่เชื่อถือได้ ควบคุมกระบวนการให้ทำซ้ำได้ และมีอายุการใช้งานยาวนาน ระบบออกแบบมาสำหรับการใช้งานในห้องปฏิบัติการ โรงงานนำร่อง และสภาพแวดล้อมทางอุตสาหกรรม
หน้าเดิมระบุว่าเครื่องอัลตราโซนิกของ Hielscher มีการควบคุมแอมพลิจูด ซึ่งหมายความว่าแอมพลิจูดที่เลือกไว้จะได้รับการรักษาให้คงที่ภายใต้สภาวะการทำงาน นอกจากนี้ยังเน้นว่าพารามิเตอร์การใช้คลื่นอัลตราโซนิกที่เหมือนกันช่วยให้ได้ผลลัพธ์ที่สม่ำเสมอและทำซ้ำได้ ซึ่งมีความสำคัญต่อคุณภาพผลิตภัณฑ์และการขยายขนาด
ข้อดีของเครื่องอัลตราโซนิก Hielscher:

• เครื่องแปรรูปด้วยอัลตราโซนิกสมรรถนะสูง ตั้งแต่ระดับห้องปฏิบัติการถึงระดับอุตสาหกรรม
• การควบคุมแอมพลิจูดอย่างแม่นยำ
• ปรับกำลัง เวลา อุณหภูมิ และความดันได้
• การแปรรูปแบบแบตช์และแบบในสายการผลิต
• โซโนโทรดและเซลล์การไหลที่ทนทาน
• มีชิ้นส่วนที่สัมผัสของเหลวน้อยและทำความสะอาดง่าย
• เหมาะสำหรับวัสดุที่มีฤทธิ์กัดกร่อนเชิงกล มีเส้นใย และมีปริมาณของแข็งสูง
• ระบบระดับอุตสาหกรรมสำหรับการทำงาน 24/7
• การให้คำปรึกษาด้านกระบวนการและการสนับสนุนด้านการประยุกต์ใช้
• คุณภาพการออกแบบและการผลิตจากเยอรมนี

ตารางด้านล่างแสดงคำแนะนำทั่วไปเกี่ยวกับอุปกรณ์ตามปริมาตรแบตช์หรืออัตราการไหลที่ต้องการแปรรูป คลิกที่รุ่นเครื่องอัลตราโซนิกเพื่อดูข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับเครื่องโฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิกแต่ละรุ่น

เครื่องโฮโมจีไนเซอร์เนื้อเยื่อด้วยอัลตราโซนิก

นอกจากการเตรียมระบบกระจายตัวและอิมัลชันแล้ว เครื่องโฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิกยังเป็นที่ยอมรับอย่างแพร่หลายในงานเทคโนโลยีชีวภาพ ชีววิทยาระดับเซลล์และโมเลกุล และวิทยาศาสตร์ชีวภาพ สำหรับการสลายและการแยกส่วนเซลล์ การทำลายเนื้อเยื่อ การสกัดสารประกอบภายในเซลล์ ตลอดจนการตัด DNA, RNA และโครมาตินด้วยแรงเฉือน มีเครื่องโฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิกสำหรับการเตรียมตัวอย่างตั้งแต่ปริมาตรเล็กมาก (0.1mL) ไปจนถึงปริมาตรใหญ่มากสำหรับกระบวนการทางอุตสาหกรรม (เช่น การสกัดสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพเพื่อผลิตผลิตภัณฑ์เสริมอาหาร)
ในการทำลายเนื้อเยื่อด้วยเครื่องโฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิก จะใช้สารละลายบัฟเฟอร์ไอโซโทนิกเพื่อหยุดความเสียหายจากออสโมซิส เครื่องโฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิกของ Hielscher มาพร้อมเซนเซอร์วัดอุณหภูมิและการตั้งค่าควบคุมอุณหภูมิ ซึ่งช่วยรักษาตัวอย่างให้อยู่ในช่วงอุณหภูมิที่ควบคุมได้อย่างดี
คลิกที่นี่เพื่อดูรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับเครื่องโฮโมจีไนเซอร์เนื้อเยื่อด้วยอัลตราโซนิก!

วรรณกรรม / เอกสารอ้างอิง

1000hd
• Badgujar, N.P.; Bhoge, Y.E.; Deshpande, T.D.; Bhanvase, B.A.; Gogate, P.R.; Sonawane, S.H.; Kulkarni, R.D. (2015): Ultrasound assisted organic pigment dispersion: advantages of ultrasound method over conventional method. Pigment; Resin Technology, Vol. 44 No. 4, 2015. 214-223.
• Seyed Mohammad Mohsen Modarres-Gheisari, Roghayeh Gavagsaz-Ghoachani, Massoud Malaki, Pedram Safarpour, Majid Zandi (2019): Ultrasonic nano-emulsification – A review. Ultrasonics Sonochemistry Vol. 52, 2019. 88-105.
• Alex Patist, Darren Bates (2008): Ultrasonic innovations in the food industry: From the laboratory to commercial production. Innovative Food Science & Emerging Technologies, Volume 9, Issue 2, 2008. 147-154.
• Almir Draganović, Antranik Karamanoukian, Peter Ulriksen, Stefan Larsson (2020): Dispersion of microfine cement grout with ultrasound and conventional laboratory dissolvers. Construction and Building Materials, Volume 251, 2020.
• Anastasia V. Tyurnina, Iakovos Tzanakis, Justin Morton, Jiawei Mi, Kyriakos Porfyrakis, Barbara M. Maciejewska, Nicole Grobert, Dmitry G. Eskin 2020): Ultrasonic exfoliation of graphene in water: A key parameter study. Carbon, Vol. 168, 2020.