伴隨國內(nèi)新材料、生物醫(yī)藥、精細化工、食品加工等行業(yè)工藝升級需求持續(xù)提升,超聲波空化處理技術(shù)憑借溫和高效、無額外助劑、可控性強等特點,成為實驗室研發(fā)與連續(xù)化工業(yè)生產(chǎn)中常用的物料處理手段。為適配市場多元化的超聲工藝需求,北京漢達森機械技術(shù)有限公司流體工藝儀器設備供給板塊,引入源自德國 Hielscher Ultrasonics 的全系列超聲波處理設備,依托多年歐洲工業(yè)設備供應鏈運營經(jīng)驗,為國內(nèi)各類研發(fā)機構(gòu)、生產(chǎn)制造企業(yè)提供設備選型、工藝配套、全周期技術(shù)配套等一體化支持服務。
德國 Hielscher Ultrasonics 扎根德國泰爾托深耕超聲設備研發(fā)制造,擁有多年超聲發(fā)生、換能器、聲學探頭系統(tǒng)自研經(jīng)驗,產(chǎn)品線覆蓋實驗室小型超聲處理器、中試模塊化設備、大功率工業(yè)連續(xù)超聲機組三大層級,設備生產(chǎn)流程遵循 ISO9001 質(zhì)量管控體系,產(chǎn)品適配微量樣品制備至每小時數(shù)十立方米規(guī)?;后w處理的不同工況區(qū)間。品牌設備核心依托超聲空化物理效應,完成細胞裂解、納米粉體分散、油水體系乳化、植物活性成分提取、聲化學反應加速、物料均質(zhì)細化等工藝操作,區(qū)別于傳統(tǒng)機械攪拌、高壓均質(zhì)設備,在粒徑控制、溫度管控、能耗水平上存在差異化優(yōu)勢,能夠適配對工藝重復性、物料潔凈度要求較高的細分領(lǐng)域。
一、Hielscher 超聲設備產(chǎn)品體系與結(jié)構(gòu)設計特點
Hielscher 整套超聲設備分為 UP 實驗室系列與 UIP 工業(yè)系列兩大產(chǎn)品矩陣,兩類設備采用模塊化通用設計思路,可根據(jù)處理體量、物料特性靈活更換聲學探頭、流通反應腔體、隔音防護組件、溫控輔助配件,拓展空間較為充足。
實驗室 UP 系列包含 50W 至 400W 多款機型,其中 UP50H、UP200St、UP400St 為市場應用較多的型號。小型機型機身高度集成超聲發(fā)生器、變頻控制模塊與換能器,整機體積緊湊,可直接放置于常規(guī)實驗室操作臺,部分機型支持手持移動式作業(yè),適配野外采樣、多工位輪換樣品前處理場景。設備振幅區(qū)間支持 20%-100% 線性調(diào)節(jié),超聲作用時長可精確至 0.2 秒檔位調(diào)節(jié),搭配內(nèi)置自動頻率校準程序,在探頭空載、物料濃度波動環(huán)境下,輸出振幅數(shù)值可維持穩(wěn)定,減少批次實驗數(shù)據(jù)偏差,便于科研人員開展平行對照試驗。探頭接觸物料部分采用耐腐蝕鈦合金材質(zhì),支持高溫高壓滅菌處理,規(guī)避交叉污染問題;配套 PC 數(shù)據(jù)采集端口,可實時記錄超聲輸出功率、物料溫度、累計超聲能量等參數(shù),形成完整試驗數(shù)據(jù)檔案,滿足高校、藥企研發(fā)實驗室的試驗溯源要求。
面向中試與量產(chǎn)場景的 UIP 工業(yè)系列,單機輸出功率覆蓋 500W 至 16kW,設備柜體采用不銹鋼密封防護結(jié)構(gòu),適配化工、食品車間多粉塵、潮濕、輕度腐蝕的生產(chǎn)環(huán)境,支持 7×24 小時連續(xù)負載運行。單臺設備可搭配多路流通式反應腔,多機組可并聯(lián)集群使用,針對生物柴油精煉、納米漿料量產(chǎn)、天然植物提取物連續(xù)萃取等大流量工藝,可靈活調(diào)整機組數(shù)量匹配產(chǎn)能需求,部分項目中多機組組合系統(tǒng)可實現(xiàn)每小時數(shù)十立方米物料處理規(guī)模。工業(yè)機型搭載獨立循環(huán)溫控接口,可外接冷熱交換裝置控制物料溫升,緩解高功率超聲作業(yè)帶來的物料升溫、起泡、活性物質(zhì)降解等問題,適配熱敏性原料加工生產(chǎn)。
全系列設備配件體系,常規(guī)可選配件包含不同直徑鈦合金超聲探頭、間歇反應釜適配夾具、連續(xù)流流通池、隔音降噪箱體、定時控制模塊、防爆改裝套件等,同一臺主機可通過更換配件切換間歇式、連續(xù)式兩種加工模式,降低企業(yè)分階段采購多套設備的投入成本,便于完成從小試實驗到工業(yè)化量產(chǎn)的工藝放大驗證。
二、多行業(yè)落地應用場景,匹配國內(nèi)工藝升級需求
依托設備寬區(qū)間功率調(diào)節(jié)、可放大工藝的特性,Hielscher 超聲設備已在國內(nèi)多個行業(yè)形成落地應用案例,漢達森技術(shù)團隊結(jié)合本土企業(yè)生產(chǎn)工況,針對不同行業(yè)梳理適配性工藝方案。
生命科學與生物醫(yī)藥領(lǐng)域是實驗室機型應用較為集中的板塊。高校生物實驗室、第三方檢測機構(gòu)、藥企研發(fā)中心使用 UP 系列設備完成動植物組織均質(zhì)、細菌與真菌細胞破壁、核酸與蛋白提取、疫苗佐劑乳化等操作。相較于傳統(tǒng)研磨、凍融裂解方式,超聲處理作用時間更短,對生物大分子結(jié)構(gòu)破壞幅度更小,樣本回收率表現(xiàn)更平穩(wěn);在中藥、天然藥物研發(fā)環(huán)節(jié),借助超聲空化的滲透作用,加速植物根莖、花葉中黃酮、多酚、多糖類活性物質(zhì)溶出,低溫超聲模式可保留熱敏藥用成分,適合新型提取工藝開發(fā)。部分化妝品企業(yè)利用小型超聲設備制備納米脂質(zhì)體、護膚乳液,產(chǎn)出乳液分散均勻,顆粒粒徑分布區(qū)間窄,提升原料吸收性能。
新材料與精細化工行業(yè)更青睞可實現(xiàn)工藝放大的完整設備體系。碳納米管、石墨烯、金屬氧化物等納米粉體極易發(fā)生團聚,常規(guī)攪拌難以實現(xiàn)單分散狀態(tài),借助 Hielscher 大功率超聲機組的強空化剪切力,可打破粉體團聚結(jié)構(gòu),在水性、油性溶劑中形成長期穩(wěn)定懸浮漿料,適用于鋰電池電極漿料、導電涂料、催化材料制備流程。聲化學合成場景中,超聲能量可降低化學反應活化能,縮短合成反應周期,減少催化劑使用量,在有機合成、納米催化劑制備項目中具備工藝優(yōu)化空間;廢水、土壤環(huán)境檢測環(huán)節(jié),超聲設備用于污染物樣品均質(zhì)前處理,提升重金屬、有機物檢測結(jié)果準確性。
食品飲料加工領(lǐng)域?qū)υO備衛(wèi)生標準有明確要求,Hielscher 工業(yè)超聲機組與物料接觸部件符合食品級規(guī)范,可應用于乳品均質(zhì)、果汁細化、醬料乳化、酒類低溫脫氣等工序。超聲破碎脂肪球可改善牛奶、酸奶口感,延長貨架穩(wěn)定周期;果蔬汁加工過程中,溫和超聲處理能夠細化果肉顆粒,減少穩(wěn)定劑添加,同時低溫工況保留果蔬原生風味物質(zhì);釀造行業(yè)采用連續(xù)超聲脫氣,降低酒體溶解氧含量,延緩飲品氧化變質(zhì)速度。
新能源、環(huán)保水處理、涂料油墨等工業(yè)賽道,多選用大功率 UIP 成套機組搭建生產(chǎn)線。新能源漿料連續(xù)分散、工業(yè)廢水污泥破壁、水性涂料均質(zhì)消泡、生物燃料酯交換反應等規(guī)模化工序,均可依托并聯(lián)超聲機組實現(xiàn)連續(xù)化閉環(huán)生產(chǎn),設備運行過程無機械高速轉(zhuǎn)動部件,故障維護頻次相對偏低,適配長期穩(wěn)定量產(chǎn)工況。
三、漢達森全鏈條配套服務,打通設備落地全流程
北京漢達森機械技術(shù)自 2007 年起布局歐洲工業(yè)設備供應鏈業(yè)務,搭建德國海外倉儲、國內(nèi)多地分倉、專業(yè)技術(shù)工程師團隊、報關(guān)物流一體化運營體系,多年來持續(xù)引入歐洲精密流體、分析、工業(yè)處理類設備,服務覆蓋全國科研院所、化工、能源、醫(yī)藥、食品等數(shù)萬家市場主體。此次引入 Hielscher 全系列超聲處理設備,進一步補齊公司在實驗室前處理、工業(yè)流體均質(zhì)分散板塊的產(chǎn)品矩陣,從小型實驗儀器到大型成套工業(yè)機組的供給能力。
在采購落地環(huán)節(jié),漢達森搭建直采對接渠道,相關(guān)設備由德國原廠統(tǒng)一備貨,整合拼箱物流資源完成批量運輸,減少多層流通環(huán)節(jié)帶來的周期與成本壓力,訂單全流程同步采購、報關(guān)、倉儲、派送進度信息,方便客戶實時跟進貨物狀態(tài)。國內(nèi)常備常用實驗室機型與標準配件庫存,常規(guī)型號可實現(xiàn)短周期交付;定制化工業(yè)成套機組可協(xié)同德國原廠工程師同步完成方案設計、產(chǎn)能匹配、工況適配測算,結(jié)合客戶廠房空間、物料參數(shù)、產(chǎn)能指標出具配套選型方案。
技術(shù)服務層面,公司組建覆蓋流體工藝、精密儀器、自動化配套的工程師團隊,可直接與德國 Hielscher 原廠技術(shù)人員對接溝通工藝問題。售前階段,根據(jù)客戶物料成分、處理量、工藝目標推薦適配機型與配套探頭、流通池配件,針對工藝放大需求提供小試、中試、量產(chǎn)分階段配套建議;設備到貨后,提供線上遠程安裝調(diào)試指導,復雜工業(yè)成套機組可按需安排線下現(xiàn)場技術(shù)對接,講解設備操作流程、參數(shù)調(diào)節(jié)邏輯、日常維護保養(yǎng)要點;使用周期內(nèi),同步對接原廠技術(shù)資源,解答工藝優(yōu)化、故障排查、配件更換相關(guān)疑問,同時提供原廠原裝配件持續(xù)供給,延長設備穩(wěn)定使用周期。
針對國內(nèi)企業(yè)工藝迭代的長期需求,漢達森持續(xù)收集各行業(yè)超聲應用落地反饋,同步至德國原廠開展工藝方案優(yōu)化,針對高粘度物料、強腐蝕介質(zhì)、防爆車間、潔凈生產(chǎn)車間等特殊工況,配套對應的改裝配件與機組調(diào)整方案,助力企業(yè)依托超聲工藝優(yōu)化生產(chǎn)流程,降低能耗與輔料投入,提升成品穩(wěn)定性。
四、行業(yè)發(fā)展展望,超聲工藝迎來更廣應用空間
當前國內(nèi)制造業(yè)、科研產(chǎn)業(yè)正向精細化、綠色化方向轉(zhuǎn)型,低能耗、少化學助劑、可精準控溫的物理加工工藝市場需求逐步增長,超聲波處理技術(shù)作為綠色物理加工手段,后續(xù)應用場景存在拓展空間。生物醫(yī)藥創(chuàng)新藥研發(fā)、新能源納米材料量產(chǎn)、功能性食品加工、環(huán)保污染物資源化處理等賽道,持續(xù)涌現(xiàn)新型超聲工藝落地需求,市場對適配不同體量、可穩(wěn)定放大、配套超聲設備需求穩(wěn)步上升。
北京漢達森機械技術(shù)相關(guān)負責人表示,后續(xù)公司會持續(xù)超聲工藝配套服務能力,一方面豐富 Hielscher 超聲設備相關(guān)配套耗材、定制化機組方案供給,另一方面組織行業(yè)工藝交流分享,整理不同領(lǐng)域超聲應用實操案例,為研發(fā)與生產(chǎn)企業(yè)提供更多工藝參考。依托成熟的歐洲設備供應鏈與本土化技術(shù)服務體系,持續(xù)銜接海外精密工藝設備資源,為國內(nèi)各行業(yè)工藝升級提供多元設備選擇與全周期配套支持,助力行業(yè)實現(xiàn)工藝提質(zhì)、降本增效。
未來,漢達森將持續(xù)擴充流體處理、精密分析儀器產(chǎn)品線,同步優(yōu)化倉儲物流、技術(shù)售后配套體系,貼合國內(nèi)市場多元化設備采購與工藝升級需求,搭建海外優(yōu)質(zhì)工業(yè)設備與本土企業(yè)之間的穩(wěn)定對接渠道,伴隨各產(chǎn)業(yè)技術(shù)革新同步自身產(chǎn)品與服務布局。