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◆ホモゲナイザーとは
ホモゲナイザーとは『ホモジナイズ(乳化)する機械』を指し、均質機、乳化機と呼ばれます。
一般的には牛乳の様な水と油(脂肪分)の乳濁液(エマルション、エマルジョン)の粒子を
小さくして均一に分散させる機械のことをさします。ホモゲナイザー(ホモジナイザー)は、大きく
分離が容易な粒子に対して、剪断力やキャビテーション、衝突作用を利用して微粒子化する
のですが、特に高圧ホモゲナイザーは他の超音波ホモジナイザー等に比較して、より均一で小さな
微粒子が大流量で得られます。更に弊社の高圧ホモゲナイザーは、3連または5連のピストンポンプ
による『連続式』です。この連続式による方式は、吐出が一定量の為、あらゆるラインに適しており、
クライアントの幅広い要望にお答えできるようになっております。
乳製品のほとんどは『何らかの乳化機』で処理されており、そのほとんどは高圧ホモゲナイザーです。
ホモゲナイザーは、乳製品の乳化機として使用する他にも、ジュース、香料、食品添加物、
ケチャップ、などなど様々な飲食料分野で利用されています。更に現在は、その利用範囲も食料、
飲料に留まらず、菌体破砕、顔料の分散、セラミックスラリーの分散、高分子ポリマー、2次電池
素材等々、幅広い分野で利用されています。

◆微粒子化とは
微細化とは粒子を細かくすることを指します。では、細かくなると何がメリットとなるのでしょう。
例えば、直径10μmの粒子と直径1μmの粒子で比較すると・・・。
直径:1μmは10μmの1/10
表面積:1μmは10μmの1/100
体積:1μmは10μmの1/1000
直径10μm粒子1つをホモゲナイザーで直径1μmにすると、直径1μmの微粒子が1000個できます。
その時、1μmの微粒子1000個の表面積の合計は、10μm1個の表面積と比較し10倍となります。
このことは、様々な分野での「効率化」や「向上化」が見込まれます。
例えば、微粒子を化学反応の触媒に使用する場合・・・。
→体積当たりの表面積が増加しますので微粒子の量を減らすことが可能となります。
例えば、 セラミックスの場合・・・。
→各粒子の表面積が増えると、各粒子間の結合が強くなり、粒子径が10μmの製品より、
硬く強いものができます。
更に、その他の分野でも・・・。
→粒子の直径が10μmから1μmになるということは、体積は直径の3乗分の1で少なくなます。
上記で示したように、微粒子化を行うと、浮力は体積に比例しますので、粒子径が1/10になれば浮力は
1/1000になり、より一層、均一な分散状態を保ちます。 しかしながら、粒子は、細かくなればなるほど
『粉体』として取扱いが難しくなります。その為、何らかの溶媒中に分散して利用する必要が生じます。
その時に、乳化分散性能が高い高圧ホモゲナイザーが非常に有効となります。

◆高圧ホモゲナイザー(ホモジナイザー)と微粒子化の限界
高圧ホモジナイザーは、粒子を衝突させたり粒子に剪断力を加えたりすることにより微粒子化します。
衝突による微粒子化の場合、そのエネルギーは、「衝突スピード」と「質量」に比例します。したがって
大きく重い粒子がある程度多量に入っているものを破壊する用途の場合に向いております。
剪断による微粒子化の場合は、粒子に剪断力を加えて微粒子化しますので乳化分散に有効です。
剪断力はスピードに比例すると言われています。どちらの場合においても、圧力のエネルギーを
スピードに変換して微粒子化しますので、スピードを2倍にしようとすると圧力は4倍必要になり、
従ってどうしても微粒子化には限界があります。

◆微粒子化の今後
春になると日本には中国大陸から黄砂が飛んできます。黄砂は非常に小さく軽いため海を越え、
偏西風に乗って日本にやってきます。黄砂は健康被害を発生させるといわれます。同様に色々な
物質を微粒子化することは、人体に悪影響を与えるのではないかと警告する人もいます。
しかしながら、微粒子の利用を含めたナノテクノロジーは、医療、健康食品、電子部品、二次電池、
自動車、省エネ機器などなど『地球温暖化防止』も含めて『なくてはならない技術』となっています。
弊社が、そのほんの一部でも関わることができればと思っております。








ホモゲナイザーとは テスト室 デリテス



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