Emulsiya bir-biri ilə yaxşı dağılmış iki qarışmayan mayedən ibarətdir. Yağlı su emulsiyaları üçün yağlı faza (dispers faza) sulu fazaya (davamlı faza) bərabər şəkildə qarışdırılır. Ultrasəs emulqatorları suda yağ emulsiyaları və nano-emulsiyaları hazırlamaq üçün yaxşı qurulmuşdur. Ultrasəs emulsiyaları vahid damcı dispersiyasına və uzunmüddətli sabitliyə görə üstündür, buna görə də laboratoriyalarda və sənayedə geniş istifadə olunur.

Ultrasonik Suda Yağ Emulsiyaları

Suda yağ (O / W) emulsiyaları qida, içki, kosmetika, əczaçılıq və s. Kimi bir çox istehlakçı məhsullarında və sənayedə (məsələn, materialşünaslıq, polimerlər, boyalar, örtüklər, incə kimya və s.) Geniş istifadə olunur. .

Suda Yağ Emulsiyasının tərifi

Suda olan bir emulsiya, yağlı bir fazın suda və ya başqa bir sulu mayedə paylandığı bir qarışıqdır. Kiçik yağ damlacıqları bu su içindəki yağ emulsiyasını yaratmaq üçün su fazasında (davamlı faz) incə şəkildə dağılır. Yağ (dağılmış faz) suda (fasiləsiz faz) dağılırsa, suda yağ emulsiyasıdır; yağlı bir davamlı faza su damlaları əlavə edilərsə, yağ içində su emulsiyası deyilir.
Suda yağ emulsiyaları üçün emulsiyanın keyfiyyəti formuladan (yağ: su nisbəti, emulsiyalaşdırıcı maddə) və emulsiyalaşdırma texnikasından asılıdır. Ultrasəs emulqatorları mayedə sıx yüksək kəsici qüvvələr və turbulentliklərlə xarakterizə olunan akustik kavitasiyadan istifadə edirlər. Bu yüksək intensiv qüvvələr iki qarışmayan maye fazasını kiçik damlalara çevirir və onları bir-biri ilə bərabər şəkildə qarışdırır. Ultrasəs emulsifikasiyası asanlıqla 10nm-ə qədər damcı ölçüləri olan nano ölçülü hissəciklər yarada bilər. Çox kiçik damcı ölçüsü və ultrasəs üsulu ilə hazırlanmış emulsiyaların homojen, hətta damcı ölçüsü paylanması sonikasiyanı üstünlük verilən emulsiya üsuluna çevirir.
 

Əyri, ultrasəslə dağılmış neftin suda nanoemulsiyasının nano-miqyaslı damcı paylamasını göstərir. Bu ultrasəs emulsiya davamlı su fazasında emulsiya edilmiş nanə efir yağından ibarətdir.

Ultrasonik Emulsifikasiyanın Faydaları

Ultrasonik emulsiya, yüksək təzyiqli homogenləşdirmə, yüksək kəsməli qarışdırma və effektivliyə görə mikrofluidizasiya, ardıcıl nano-damcı istehsalı, yüksək emulsiyalı dayanıqlıq və kiçik borulardan və stəkanlardan böyük axınlara qədər hər hansı bir həcmi müalicə etmək qabiliyyəti kimi digər emulsiya üsullarından üstündür.
Məsələn, Li və Xiang (2019), yüksək təzyiqli homojenləşdirmə və ultrasəs emulsiyasiyasının müqayisəli tədqiqatlarında ultrasəsin daha vahid, sabit emulsiyalarda məhsul verdiyini göstərdilər. Hindistancevizi su içində yağı emulsiyalarında birləşmə yalnız yüksək təzyiqli homogenizasiyaya məruz qaldıqdan sonra meydana gəldi, ultrasəs emulsiyası ilə əmələ gələn emulsiya isə 30 günlük saxlama müddətində sabit qaldı.
Mexanik ajiotajla müqayisədə ultrasəs texnikası ilə hazırlanan emulsiyaların termodinamik cəhətdən sabitləşən kiçik damlacıq ölçüsünə aid edilə bilən mexaniki qarışdırmaqla hazırlanan emulsiyalarla müqayisədə daha uzun müddətə nisbətən daha sabit olduğu aşkar edildi. Ultrasonik texnika adi mexaniki qarışdırma metodundan daha stabil emulsiyalar verir. (bax: Ramisetty və Shyamsunder, 2011)
O'Sullivan və digərləri (2015) tədqiqatlarında ultrasəs emulsifikasiyasının davamlı olaraq submikron emulsiyalar (200 nm-dən az) məhsul verdiyini göstərirlər. Bununla birlikdə, vahid damlacıq ölçüsü 10nm olan nano-emulsiyalar optimallaşdırılmış şəraitdə asanlıqla və etibarlı şəkildə əldə edilə bilər. Ultrasonik olaraq istehsal olunan emulsiyaların damcı ölçüsü həm partiya, həm də davamlı emal üçün işləmə vaxtının və ultrasəs amplitüdünün bir funksiyasıdır.

Suda yağ (O / W) emulsiyasının (qırmızı su / sarı yağ) ultrasəs hazırlanması. Sonikasiyanın bir neçə saniyəsi ayrı su / yağ fazlarını incə bir emulsiyaya çevirir.

Ultrasonik Emulsifikasiyanın İş prinsipi

Emulsiyaların və nano-emulsiyaların ultrasəs istehsalı (yağ içindəki su və yağ içindəki su emulsiyaları kimi) akustik kavitasiyanın iş prinsipinə əsaslanır. Akustik kavitasiya yaratmaq üçün ultrasəs transduseri tərəfindən yüksək intensivlikli, aşağı tezlikli ultrasəs əmələ gəlir və ultrasəs buynuz və zond (sonotrode) vasitəsi ilə bir mayeyə ötürülür. Yüksək güclü ultrasəs 16-30kHz aralığında ultrasəs sayılır. Ultrasəs probu genişlənir və yığılır, məsələn, 20kHz-də və bununla da saniyədə saniyədə 20.000 titrəməni mühitə ötürür. Ultrasonik dalğalar mayenin içərisindən keçdikdə, dəyişən yüksək təzyiqli (sıxılma) / aşağı təzyiqli (seyrəkləşmə / genişlənmə) dövrləri bir neçə təzyiq dövründə böyüyən dəqiq boşluqlar (vakum baloncukları) yaradır. Mayenin və baloncukların sıxılma fazası zamanı təzyiq müsbət olur, nadirləşmə fazası isə vakuum (mənfi təzyiq) əmələ gətirir. Sıxılma-genişlənmə dövrləri zamanı mayedəki boşluqlar daha böyük enerjini mənimsəyə bilmədikləri bir ölçüyə çatana qədər böyüyür. Bu nöqtədə, şiddətli bir şəkildə nüfuz edirlər. Bu boşluqların implosionu, akustik / ultrasəs kavitasiya fenomeni kimi tanınan müxtəlif yüksək enerjili təsirlərlə nəticələnir. Akustik kavitasiya, maye-maye, qatı-maye və qaz-maye sistemlərinə təsir göstərən çox enerjili təsirlər ilə xarakterizə olunur. Enerji sıxlığı zonası və ya kavitasiya zonası ultrasəs probunun yaxınlığında ən çox enerji sıx olan və sonotroddan məsafənin artması ilə azalan isti nöqtə deyilən zonadır. Ultrasonik kavitasiyanın əsas xüsusiyyətləri yerli olaraq meydana gələn çox yüksək temperatur və təzyiqləri və müvafiq diferensialları, turbulentlikləri və maye axınıdır. Ultrasonik isti nöqtələrdə ultrasəs boşluqlarının vurulması zamanı 5000 Kelvinə qədər olan temperatur, 200 atmosferə qədər təzyiq və 1000 km / s-ə qədər maye tullantılar ölçülə bilər. Bu əla enerji sıx şərtlər, son dərəcə effektiv qarışdırma, dağılma və emulsiya edərək prosesləri gücləndirən sonomekanik təsirlərə kömək edir. Ultrasonik kəsmə qüvvələri, maye axını və qarışıqlıqlar damlacıqları pozur və bir-birlərinə bərabər şəkildə qarışdırır. Yüksək performanslı ultrasəs müayinəsi vahid ölçülü paylanmaya malik etibarlı nano-damcılar istehsal edir. Bu, ultrasəs emulsiyasını suda yağ emulsiyaları / yüksək emulsiya dayanıqlığı və saxlama müddəti ilə nano-emulsiyalar hazırlamaq üçün üstünlük verilən metod halına gətirir.

Ultrasonik intensivliyin emulsiya keyfiyyətinə təsiri

Emulsiya keyfiyyəti əsasən dayanıqlığı ilə xarakterizə olunur. Öz növbəsində, emulsiya stabilliyi damcı ölçüsü paylanması və emulsiya formalaşması amilidir.
Ultrasonik intensivlik, yəni genlik və sonikasiya müddəti, alınan emulsiyanın keyfiyyətinə təsir edən vacib amillərdir.
Tədqiqatlarda ultrasəs emulsiyası iki faza bölünür: İlk addım zamanı fasiləsiz faza dağılmış faz damlacıqlarının püskürməsinə səbəb olan interfeys dalğaları və Rayleigh-Taylor qeyri-sabitliyinin birləşməsi baş verir.
İkinci mərhələdə damcılar akustik kavitasiya vasitəsilə damcı sərhədi fazalarının yaxınlığında parçalanır. Kavitasiya şok dalğalarının səbəb olduğu damlacıqların pozulması və qarışmasının intensiv təsiri çox kiçik damcı ölçüləri yaradır. Ultrasəs intensivliyi, amplituda və sonikasiya vaxtı kavitasiyanın əldə edilən təsirindən və bununla da incə ölçülü emulsifikasiya ilə bağlı ən təsirli parametrlərdən məsuldur. Hielscher Ultrasonics sənaye ultrasəs prosessorları çox yüksək amplitüdlər verə bilər. 200µm-ə qədər olan amplitüdlər 24/7 əməliyyatda asanlıqla davamlı olaraq işlədilə bilər. Daha yüksək amplitüdlər üçün xüsusi ultrasəs sonotrodları mövcuddur.

Yüksək Performanslı Ultrasonik Emulqatorlar

Ultrasonik emulsiya, submikron və nano ölçülü damcılarla yüksək keyfiyyətli emulsiyaların istehsalını asanlaşdıran və sürətləndirən etibarlı bir emal texnologiyasıdır. Hielscher Ultrasonics portfelində kompakt laboratoriya ultrasəsləyicilərindən emulsiya tətbiqetmələri üçün sənaye sistemlərinə qədər olan bütün sahələr var. Bu, Hielscher-də sizə nəzərdə tutulmuş emulsiya keyfiyyəti və proses tutumunuz üçün sizə ən uyğun ultrasəsverəni təklif etməyə imkan verir. Uzun müddət təcrübəli kadrlarımız, texniki-iqtisadi testlərdən və prosesin optimallaşdırılmasından ultrasəs sisteminizin son istehsal səviyyəsində quraşdırılmasına qədər sizə kömək edəcəkdir.
Ultrasonik çıxarıcılarımızın kiçik ayaq çapı və quraşdırma seçimlərindəki çox yönlü olması onları kiçik yerlərdə işləmə obyektlərinə də uyğunlaşdırır. Ultrasonik prosessorlar dünya miqyasında qida, dərman və qida əlavələri istehsal müəssisələrində quraşdırılmışdır.

Hielscher ultrason – Mürəkkəb Emulsiya Sistemləri

Hielscher Ultrasonics məhsul portfeli, kiçikdən böyük miqyasa qədər yüksək performanslı ultrasəs emulqatorlarının bütün spektrini əhatə edir. Əlavə aksesuarlar emulsiya prosesiniz üçün ən uyğun ultrasəs cihaz konfiqurasiyasının asanlıqla yığılmasına imkan verir. Optimal ultrasəs qurulması nəzərdə tutulan tutuma, həcmə, xammaldan, partiyadan və ya daxili prosesdən və zaman çizelgəsindən asılıdır.

Batch və Inline

Hielscher ultrasəs emulqatorları toplu və davamlı axın yolu ilə işləmək üçün istifadə edilə bilər. Ultrasonik toplu işləmə proses testi, optimallaşdırma və kiçikdən orta ölçülü istehsal səviyyəsinə qədər idealdır. İstehsal edən böyük həcmli emulsiyalar üçün satır içi emal daha sərfəli ola bilər. Davamlı bir sıra qarışıq prosesi inkişaf etmiş bir quraşdırma tələb edir – bir nasosdan, şlanqlardan və ya borulardan və çənlərdən ibarətdir, lakin olduqca səmərəlidir, sürətli və xeyli az əmək tələb edir. Hielscher Ultrasonics, emulsiya həcmi və proses hədəfləriniz üçün ən uyğun emulsiya qurulmasına malikdir.

İstənilən ölçüdə emulsiya üçün ultrasəs probları və reaktorları

Hielscher Ultrasonics məhsul çeşidi dəzgah üstü və pilot sistemlər üzərindəki kompakt laboratoriya ultrasəsləndiricilərindən saatda yük maşınları yükləmə qabiliyyəti olan tam sənaye ultrasəs prosessorlarına qədər ultrasəs prosessorlarının tam spektrini əhatə edir. Tam məhsul çeşidi, proses qabiliyyətiniz və istehsal hədəfləriniz üçün sizə ən uyğun ultrasəs emulsifikatorunu təqdim etməyimizə imkan verir.
Ultrasonik tezgah sistemləri fizibilite testi və proses optimallaşdırması üçün idealdır. Qurulmuş proses parametrlərinə əsaslanan xətti miqyaslandırma, emal güclərini kiçik partiyalardan tam ticarət istehsalına qədər artırmağı çox asanlaşdırır. Yüksək miqyaslandırma ya daha güclü bir ultrasəs çıxarıcı vahid quraşdırmaq və ya bir neçə ultrasonikatoru paralel olaraq yığmaqla edilə bilər. UIP16000 ilə Hielscher dünyanın ən güclü ultrasəs emulsifikatorunu təqdim edir.

Optimum nəticələr üçün dəqiq nəzarət olunan amplitudlar

Bütün Hielscher ultrasəs cihazları dəqiq şəkildə idarə oluna bilər və bununla da istehsalda etibarlı iş atlarıdır. Genlik ultrasəs emulsiyasının effektivliyini və effektivliyini təsir edən həlledici proses parametrlərindən biridir Amplituda ultrasəs emulsifikasiyasının keyfiyyətinə həlledici təsir göstərən mühüm amildir. Bütün Hielscher Ultrasonics prosessorları amplitudanın dəqiq təyin edilməsinə imkan verir. Sonotrodlar və gücləndirici buynuzlar amplitüdü daha da geniş diapazonda dəyişdirməyə imkan verən aksesuarlardır. Hielscher'in sənaye ultrasəs prosessorları çox yüksək amplitudaları çatdıra və tələb olunan tətbiqlər üçün tələb olunan ultrasəs intensivliyini təmin edə bilər. 200µm-ə qədər olan amplitüdlər 24/7 əməliyyatda asanlıqla davamlı olaraq işlədilə bilər.
Dəqiq amplituda parametrləri və ağıllı proqram vasitəsi ilə ultrasəs prosesi parametrlərinin qalıcı izlənməsi sizə emulsiyanı ən təsirli ultrasəs şərtləri ilə müalicə etmək imkanı verir. Ən yaxşı emulsiya nəticələri üçün optimal sonikasiya!
Hielscher-in ultrasəs avadanlığının möhkəmliyi ağır iş şəraitində və tələb olunan mühitlərdə 7/24 işləməyə imkan verir. Bu, Hielscher-in ultrasəs avadanlığını emulsiya tələblərinizi yerinə yetirən etibarlı bir iş alətinə çevirir.

Asan, Risksiz Test

Ultrasonik proseslər tamamilə xətti miqyaslı ola bilər. Bu, bir laboratoriya və ya dəzgah üstü ultrasonikator istifadə edərək əldə etdiyiniz hər bir nəticəni, eyni proses parametrlərindən istifadə edərək, eyni nəticəyə qədər ölçə biləcəyiniz deməkdir. Bu ultrasonikasiyanı risksiz bir fizibilite testi, proses optimallaşdırması və sonrakı ticari istehsalda tətbiq edilməsi üçün ideal edir. Sonikasiyanın emulsiya istehsalınızı necə inkişaf etdirə biləcəyini öyrənmək üçün bizimlə əlaqə saxlayın.

Ən yüksək keyfiyyət – Almaniyada dizayn edilmiş və istehsal edilmişdir

Bir ailənin sahib olduğu və ailəyə məxsus bir iş olaraq, Hielscher ultrasəs prosessorları üçün ən yüksək keyfiyyət standartlarına üstünlük verir. Bütün ultrasəs cihazları, Almaniyanın Berlin yaxınlığındakı Teltow şəhərindəki mənzil qərargahımızda hazırlanmış, istehsal olunmuş və hərtərəfli sınaqdan keçirilmişdir. Hielscher-in ultrasəs avadanlıqlarının möhkəmliyi və etibarlılığı onu istehsalınızda iş atı halına gətirir. 24/7 tam yük altında və tələb olunan mühitdə işləmək Hielscher'in yüksək performanslı mikserləri üçün təbii bir xüsusiyyətdir.

Aşağıdakı cədvəldə bizim ultrasonicators təxmini emal gücü bir göstəriş verir: