超音波液体処理とその応用

超音波液体処理プロセスには、超音波乳化、滅菌、分散および均質化などが含まれます。これらの超音波プロセスは、化粧品およびパーソナルケア製品、医薬品、ナノ材料、および燃料産業の製造および調製に広く使用されています。

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非混和性の液体をエマルジョンに混合する場合、液滴のサイズと分布がエマルジョンの安定性の重要な要素になります。 超音波乳化装置は、非常に細かい液滴と狭いサイズを生成することができます。 ほとんどの場合、超音波処理装置は、エマルジョンをバッチ式またはインラインで調製するときにサブミクロンの液滴を生成できます。 高圧ホモジナイザーとは異なり、超音波乳化装置によって生成される高せん断力は、重油（HFO）などのさらに高粘度の液体を乳化することができます。 一部の製剤では、乳化剤または安定剤の添加が必要になる場合があります。 この場合、水晶体超音波乳化吸引術装置は、乳化剤を均一に混合するのにも役立ちます。

多くの産業にとって、水中でのバクテリアや藻類の成長を制御することは、生産に密接に関連するプロセスです。 超音波水処理装置は、細胞の溶解や細胞死を引き起こす細胞構造への影響と、機械的衝撃による洗浄力で知られています。 さらに、非常にシンプルで効果的な超音波処理ステップであるバイオフィルムを使用して、タンク、バレル、容器、さらにはフィルターから残留物を正常に除去できます。 超音波装置によって生成される高周波振動とキャビテーションせん断力は、水と液体の汚染を排除します。 残りの残留物は、汚染クリーナーを必要とせずに簡単に洗い流されます。

粒子や分散液さえも超音波で簡単に得ることができます。 超音波装置を使用して、マイクロスケールおよびナノスケールの微細な分散および解重合を行うことができます。 超音波分散装置は、従来の攪拌機や高せん断ミキサーでは分解できない液体中の粉末凝集体を分解することができます。 高いキャビテーションせん断力により、凝集した粒子が分散および均質化され、表面積が大きくなります。

細胞の崩壊または溶解は、バイオテクノロジー研究所での毎日のサンプル調製における一般的なプロセスです。 溶解の目的は、細胞壁の一部または細胞全体を破壊して生体分子を放出することです。 いわゆる溶解物は、例えば、プラスミド、受容体アッセイ、タンパク質、ＤＮＡ、ＲＮＡなどを含み得る。 溶解後の後続のステップは、単離、細胞小器官の単離、または/およびタンパク質の抽出と保存です。 超音波装置は、細胞の溶解と抽出を成功させるための一般的なツールです。

微生物の不活化は、食品加工における重要なプロセスです。 生鮮でマイルドな加工食品の需要が高まっているため、業界は断熱材をマイルドな加工方法に置き換えることで顧客のニーズに応えています。 微生物は食品の腐敗の主な原因であるため、保存技術を適用する必要があります。 超音波滅菌装置は、製品内の微生物を不活化して、製品の官能特性、栄養、機能をよりよく維持する非熱技術です。 超音波処理の利点は、超音波処理の強度を完全に制御できるため、微生物の不活化を実行できることです。

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化粧品の製造には、成分の混合が不可欠です。 高出力超音波は、例えばクリームやローション、マニキュア、化粧品の調製のために、きめの細かい均質化、分散、乳化を可能にします。 抽出と保存のための超音波の機能もよく知られています。 脂質、タンパク質、芳香族化合物、細胞からの着色剤などの多くの化粧品成分は抽出によって得られるため、超音波装置はいくつかの新しい製剤の潜在的なツールです。

混合とホモジナイゼーション、抽出、安定化、保存などの一般的な処理ステップは、従来の方法が超音波処理などの革新的な処理技術に徐々に置き換えられています。 超音波は非熱的な食品加工方法です。 超音波処理の利点は、その穏やかで高速かつクリーンな処理であり、鮮度とビタミンを維持することにより、製品の損失を減らし、食品の品質を向上させます。

製薬業界

製薬業界での超音波装置の用途は、化合物の合成、活性化合物（フェノール、植物からのフラボノイドなど）の抽出、乳化（ローション、クリーム、軟膏の乳化）、リポソームの調製（カプセル化）、不活化など、さまざまです。ウイルスおよびウイルス性病原体のワクチン。 医薬品の製造では、超音波装置を使用すると、スループットが向上するため、生産能力を向上させることができます。 工業用超音波装置は、バッチまたは連続プロセスの形で大規模な医薬品の調製に使用できます。

ナノマテリアル

ナノ材料（ナノチューブ、グラフェン、ナノダイヤモンド、セラミック、金属酸化物など）の物理的性質（光学や磁性、比熱、融点、表面反応性など）は、新しい材料として大きな注目を集めています。 しかし、ナノマテリアルの粒子が小さいほど、取り扱いが難しくなります。 高出力超音波は、ナノ粒子に効果的に影響を与える唯一の方法であることがよくあります。 パワー超音波の影響には、材料化学と開発、触媒作用、電子工学、エネルギー、生物学と医学におけるさまざまなアプリケーションが含まれます。 高出力超音波発生器は、目的のナノ粒子を取得するための効果的な方法です。