Mumda nanohissəcik dispersiyaları – Sabit formulalar hazırlayın!

Nanohissəciklərin mum matrislərində dispersləşdirilməsi örtüklər, kosmetika, əczaçılıq məhsulları və faza dəyişən materiallar üçün vacib, lakin çətin bir tətbiqdir. Ərimiş mumların özünəməxsus özlülüyü, hidrofobluğu və nanohissəciklərin yüksək səth enerjiləri səbəbindən aqlomerasiya etməyə meyli nəzərə alındıqda, nanohissəcik–mum dispersiyasının hazırlanması xüsusi bilik və təcrübə tələb edir. Hielscher sonikatorları masaüstü və sənaye miqyasında istehsalda sabit nanohissəcik–mum dispersiyalarının hazırlanması üçün dispersləşdirmə gücü, dəqiq idarəetmə imkanı və miqyaslandırılma təmin edir.

Nanohissəciklərin mumda dispersləşdirilməsində çətinliklər

Nanohissəciklər – istər metal, istər keramika, istərsə də karbon əsaslı olsun – güclü van der Waals qarşılıqlı təsirləri səbəbindən asanlıqla aqreqatlar əmələ gətirir. Mumda bu qarşılıqlı təsirlər qütblü həlledicilərin və ya stabilizatorların olmaması səbəbindən daha da güclənir. Mexaniki qarışdırma və ya rotor–stator homogenizatorları çox vaxt kifayət etmir, xüsusilə nanohissəciklərin diametri 100 nm-dən kiçik olduqda və ya yüksək hissəcik miqdarı tələb olunduqda. Homogen dispersiya əldə etmək üçün həm aqlomeratları nanoölçülü səviyyədə parçalamağa, həm də eyni zamanda hissəcik səthini mum mühiti ilə islatmağa qadir enerji verilməsi tələb olunur.

Ultrasəslə nanodispersləşdirmənin mexanizmi

Ultrasəslə dispersləşdirmənin əhəmiyyətli dərəcədə yüksək effektivliyi akustik kavitasiyanın özünəməxsus iş mexanizminə əsaslanır. Yüksək intensivlikli, aşağı tezlikli ultrasəs dalğaları mayedə, məsələn, ərimiş mumda yayıldıqda, zond tipli sonikatorlar güclü kavitasiya qüvvələri yaradır. Kavitasiya zamanı qabarcıqların çökməsi son dərəcə yüksək kəsilmə qradiyentləri, zərbə dalğaları və mikroşırnaqlarla səciyyələnən lokal yüksək temperatur sahələri yaradır. Bu qısamüddətli qüvvələr hissəciklərarası adheziyanı dəf edir və nanohissəcik yığınlarını effektiv şəkildə deaqlomerasiya edir.
Bundan əlavə, ultrasəs emalı nanohissəcik səthlərinin mum ərintisi ilə islanmasını yaxşılaşdırır. Kavitasiya qabarcıqlarının təkrar çökməsi fazalararası səthi gərilməni azaldaraq mum molekullarının hissəciklər arasına nüfuz etməsinə və onları sterik yolla sabitləşdirməsinə imkan verir.

Ultrasəslə hazırlanmış mum nanodispersiyalarının tətbiqləri

Nanohissəcikləri mumda homogen şəkildə dispersləşdirmək imkanı çoxsaylı tətbiqlərə yol açır:

• Örtüklər və cilalama vasitələri: Silisium dioksid və ya alüminium oksid nanohissəciklərinin əlavə edilməsi sərtliyi, cızılmaya davamlılığı və parlaqlığı artırır.
• Kosmetik formulalar: Titan dioksid və ya sink oksid nanohissəcikləri şəffaflığı qorumaqla ultrabənövşəyi şüalardan qorunma təmin edir.
• Faza dəyişən materiallar (PCM-lər): Qrafen, karbon nanoboruları və ya metal oksidləri istilik keçiriciliyini artıraraq enerji sistemlərində istiliyin saxlanması səmərəliliyini yaxşılaşdırır.
• Dərmanların çatdırılması: Muma daxil edilmiş lipofil nanohissəciklər yerli tətbiq və ya ağızdan qəbul üçün formulalarda yavaş buraxılmanı təmin edən rezervuarlar kimi fəaliyyət göstərir.

Mum–nanohissəcik formulaları üçün ultrasəs dispersləşdiriciləri

Hielscher yüksək məhsuldarlıqlı zond tipli sonikatorları ilə ultrasəslə dispersləşdirmə mumda nanohissəciklərin sabit dispersiyalarının istehsalı üçün möhkəm və miqyaslandırıla bilən üsuldur.
Hielscher zond tipli ultrasəs sistemləri yüksək emal imkanları, parametrlərin dəqiq idarə olunması və xətti miqyaslandırılma sayəsində nanohissəciklərin emalında geniş istifadə olunur. Nanohissəciklərin mumda dispersiyalarını istər partiyalarla, istərsə də fasiləsiz axın xəttində istehsal şəraitində hazırlamağa ehtiyacınız olsun, Hielscher Ultrasonics ideal ultrasəs emalı qurğusunu təklif edir: ultrasəs laboratoriya homogenizatorları tədqiqat və məhsulun hazırlanması üçün mükəmməl alətdir, sənaye ultrasəs axın hüceyrələri isə ən yüksək keyfiyyət standartlarına cavab verən, mumda nanohissəciklərin sabit dispersiyalarının istehsalına imkan verir.
Ən yüksək keyfiyyət standartlarına uyğun hazırlanmış Hielscher ultrasəs cihazları möhkəmliyi, istifadə rahatlığını və sənaye proseslərinə asan inteqrasiyanı birləşdirir. Çətin şəraitə davam gətirmək üçün layihələndirilmiş bu cihazlar ən müasir texnologiya ilə təchiz olunub, ISO sertifikatına malikdir və CE, UL, CSA və RoHS tələblərinə uyğundur.

Aşağıdakı cədvəl ultrasəs cihazlarımızın təxmini emal gücü barədə məlumat verir:

Ədəbiyyat / İstinadlar

• Szymańska, Iwona; Żbikowska, Anna; Kowalska, Małgorzata; Golec, Krzysztof (2021): Application of Oleogel and Conventional Fats for Ultrasound-assisted Obtaining of Vegan Creams. Journal of Oleo Science 70, 2021.
• Noonim, P.; Rajasekaran, B.; Venkatachalam, K. (2022): Structural Characterization and Peroxidation Stability of Palm Oil-Based Oleogel Made with Different Concentrations of Carnauba Wax and Processed with Ultrasonication. Gels 2022, 8, 763.
• A.R. Horrocks, B. Kandola, G.J. Milnes, A. Sitpalan, R.L. Hadimani (2012): The potential for ultrasound to improve nanoparticle dispersion and increase flame resistance in fibre-forming polymers. Polymer Degradation and Stability, Volume 97, Issue 12, 2012. 2511-2523.