Stabilní emulze parafinového vosku pomocí sonikace
Ultrazvuková emulgace poskytuje významné výhody při přípravě stabilních emulzí parafinového vosku a zvyšuje kvalitu a stabilitu konečného produktu.
Sonikace účinně překonává klíčové problémy emulgace parafinu tím, že využívá ultrazvukové vlny o vysoké intenzitě k vytváření intenzivních kavitačních sil, které rozbíjejí parafinový vosk na jemné kapičky a zajišťují rovnoměrnou distribuci velikosti částic. Tento proces zvyšuje stabilitu emulze tím, že zabraňuje fázové separaci a koalescenci kapiček. Sonikace navíc pracuje efektivně při nižších teplotách, čímž snižuje riziko degradace citlivých složek nebo nadměrného tání vosku. Silná ultrazvuková energie usnadňuje emulgaci vosku s vysokou viskozitou, zajišťuje důkladné promíchání a snižuje potřebu nadměrného množství povrchově aktivních látek. To znamená, že sonikace poskytuje řízenou a energeticky účinnou metodu k dosažení stabilních a homogenních emulzí parafinového vosku.
Ultrazvuková emulgace parafinového vosku
Emulgace parafinového vosku je zásadním procesem v různých odvětvích, včetně kosmetiky, farmacie a potravinářské výroby. Dosažení stabilní a rovnoměrné emulze, zejména v nanoměřítku, představuje specifické výzvy. Ultrazvuková emulgace je dobře zavedená a spolehlivá emulgační technika, která využívá ultrazvukové vlny o vysoké intenzitě k výrobě jemných a stabilních emulzí. Sonikátory sondového typu a ultrazvukové průtokové cely vynikají svou efektivitou a účinností při vsádkové a průtokové emulgaci.
Sonikátory sondového typu Hielscher vyrábějí stabilní nanoemulze parafinového vosku.
Výhody sonikátorů sondového typu pro emulgaci parafinového vosku
Sonikátory sondového typu se vyznačují schopností přivádět intenzivní ultrazvukovou energii přímo do média, čímž zajišťují účinnou akustickou kavitaci a smykové síly. Tento přímý přístup k sonikaci se vyznačuje několika klíčovými výhodami:
- Vysoká energetická účinnost: Cílené působení ultrazvukové energie minimalizuje energetické ztráty, díky čemuž je proces vysoce účinný.
- Přesnost a kontrola: Sonikátory sondového typu umožňují přesné řízení ultrazvukových parametrů, jako je amplituda a doba trvání, což usnadňuje optimalizaci podmínek emulgace pro různé formulace. Nastavení intenzity sonikace umožňuje vyrábět mikro- a nanoemulze s velmi úzkou distribucí velikosti kapiček.
- Škálovatelnost: Sonikátory sondového typu jsou univerzální a vhodné jak pro laboratorní výzkum v malém měřítku, tak pro průmyslové aplikace ve velkém měřítku. Vhodnost pro vsádkovou sonikaci i pro kontinuální průtokovou sonikaci s ultrazvukovou průtokovou celou činí proces výroby emulze parafinového vosku škálovatelným na jakoukoli úroveň výroby. Tato přizpůsobivost zajišťuje konzistentní výkon napříč různými výrobními měřítky.
- Nano-vylepšení: Dispergace nanočástic ve voscích a voskových emulzích může zlepšit funkční vlastnosti výrobků na bázi vosku (např. aditiv, výrobků pro péči, leštidel, maziv). Přečtěte si více o výrobě disperzí nanočástic ve vosku!
Úloha ultrazvukových průtokových cel v nanoemulzích
Ultrazvuková průtoková cela je zásadním příslušenstvím tam, kde je prvořadé rovnoměrné zpracování a škálovatelnost. Integruje se se sonikátory sondového typu a nabízí možnost kontinuálního zpracování. Kdy je vhodné použít ultrazvukovou průtokovou celu?
- Zvýšená průchodnost: Díky kontinuálnímu průtoku ultrazvuková průtoková cela výrazně zvyšuje kapacitu zpracování. To je obzvláště výhodné pro provozy v průmyslovém měřítku, kde je vyžadována vysoká průchodnost bez snížení kvality emulze.
- Rovnoměrné zpracování: Průtoková cela zajišťuje, že celý objem emulze je vystaven konzistentní ultrazvukové energii, což podporuje rovnoměrnou distribuci velikosti kapiček. To je nezbytné pro výrobu nanoemulzí, kde rovnoměrnost velikosti kapiček přímo ovlivňuje stabilitu a užitné vlastnosti.
- Minimalizovaná degradace vzorku: Kontinuální zpracování v průtokové cele snižuje riziko přehřátí a degradace citlivých složek. Řízené prostředí uvnitř průtokové cely zachovává integritu emulgovaných látek. K dispozici jsou ultrazvukové průtokové cely vybavené chladicím pláštěm pro řízení teploty. Přečtěte si více o řízení teploty během sonikace!
Kombinace sonikátorů sondového typu s ultrazvukovými průtokovými celami představuje účinný přístup k emulgaci parafinového vosku. Tato kombinace nejen zvyšuje efektivitu a rovnoměrnost nanoemulzí parafinového vosku a dalších typů emulzí, ale také zajišťuje škálovatelnost a konzistentní kvalitu v různých aplikacích.
- vysoká účinnost
- nejmodernější technologie
- spolehlivost a robustnost
- nastavitelné, přesné řízení procesu
- vsádkově i inline
- pro jakýkoli objem
- inteligentní software
- chytré funkce (např. programovatelnost, protokolování dat, dálkové ovládání)
- snadná a bezpečná obsluha
- nenáročná údržba
- CIP (čištění na místě)
Návrh, výroba a poradenství – kvalita vyrobená v Německu
Ultrazvukové přístroje Hielscher jsou známé svou nejvyšší kvalitou a konstrukčními standardy. Robustnost a snadná obsluha umožňují hladkou integraci našich ultrazvukových přístrojů do průmyslových zařízení. Ultrazvukové přístroje Hielscher snadno zvládají drsné podmínky i náročná prostředí.
Hielscher Ultrasonics je společnost s certifikací ISO a klade zvláštní důraz na vysoce výkonné ultrazvukové přístroje s nejmodernější technologií a uživatelskou přívětivostí. Ultrazvukové přístroje Hielscher samozřejmě vyhovují požadavkům CE a splňují požadavky UL, CSA a RoHs.
Níže uvedená tabulka Vám poskytne přehled o přibližné kapacitě zpracování našich ultrazvukových přístrojů:
| Objem vsádky | Průtok | Doporučená zařízení |
|---|---|---|
| 1 až 500mL | 10 až 200mL/min | UP100H |
| 10 až 2000mL | 20 až 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 až 20L | 0,2 až 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 až 100L | 2 až 10L/min | UIP4000hdT |
| 15 až 150L | 3 až 15L/min | UIP6000hdT |
| 15 až 150L | 3 až 15L/min | UIP6000hdT |
| n.a. | 10 až 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | větší | klastr zařízení UIP16000 |
Kontaktujte nás! / Zeptejte se nás!
Hielscher Ultrasonics vyrábí vysoce výkonné ultrazvukové homogenizátory pro aplikace míchání, dispergaci, emulgaci a extrakci v laboratorním, pilotním a průmyslovém měřítku.
Literatura / Reference
- Salla Puupponen, Ari Seppälä, Olli Vartia, Kari Saari, Tapio Ala-Nissilä (2015): Preparation of paraffin and fatty acid phase changing nanoemulsions for heat transfer. Thermochimica Acta, Volume 601, 2015. 33-38.
- Behrend, O.; Ax, K.; Schubert, H. (2000): Influence of continuous phase viscosity on emulsification by ultrasound. Ultrasonics Sonochemistry 7(2), 2000. 77-85.
Užitečná fakta
Co je parafinový vosk?
Parafinový vosk je bílá nebo bezbarvá měkká pevná látka získávaná z ropy, uhlí nebo břidličného oleje. Skládá se ze směsi uhlovodíkových molekul obsahujících dvacet až čtyřicet atomů uhlíku. Parafinový vosk se běžně používá při výrobě svíček, jako mazivo, k povlakování a utěsňování a v kosmetických ošetřeních. Je známý svou schopností čistě hořet a svou hladkou, tvárnou texturou.
Přečtěte si více o tom, jak ultrazvukové emulze vody v parafinovém vosku zefektivňují výrobu svíček!
K čemu se používají emulze parafinového vosku?
Emulze parafinového vosku se používají v různých odvětvích. Díky vlastnostem, jako je vodoodpudivost, lesk, zahušťující účinek, biologická rozložitelnost a stabilizační účinek, nacházejí emulze parafinového vosku široké uplatnění v průmyslových a spotřebitelských výrobcích. Níže uvádíme několik běžných odvětví, která využívají specifické materiálové vlastnosti emulze parafinového vosku ke zlepšení výrobků:
- Papírenský a obalový průmysl: Emulze parafinového vosku se používají k povlakování papíru a lepenky, čímž zajišťují odolnost vůči vodě a lesklou povrchovou úpravu. Používají se také při výrobě voskovaného papíru pro balení potravin.
- Textilie: V textilním průmyslu se emulze parafinového vosku používají k zajištění vodoodpudivosti a ke zlepšení textury a omaku tkanin.
- Kosmetika a osobní péče: Emulze parafinového vosku se používají v pleťových mlécích, krémech a mastech k zajištění hydratačních vlastností a ke zlepšení textury. Používají se také v přípravcích k odstraňování chloupků, jako jsou depilační vosky.
- Leštidla a čisticí prostředky: Tyto emulze se používají v leštidlech na podlahy, autovoscích a leštidlech na nábytek k vytvoření ochranného a lesklého povlaku.
- Zemědělství: Emulze parafinového vosku se používají jako povlaky ovoce a zeleniny k prodloužení trvanlivosti tím, že snižují ztráty vody a dodávají lesklý vzhled.
- Stavebnictví: Ve stavebnictví se emulze parafinového vosku používají jako ošetřovací prostředky pro beton, které pomáhají udržet vlhkost během procesu zrání a zlepšují pevnost a trvanlivost betonu.
- Maziva: Používají se jako maziva v různých průmyslových aplikacích, kde je vyžadováno čisté a neznečišťující mazivo.
Hielscher Ultrasonics vyrábí vysoce výkonné ultrazvukové homogenizátory od laboratorní až po průmyslovou velikost.