Stabile paraffinvoksemulsioner ved sonikering
Ultralydsemulgering giver betydelige fordele ved fremstilling af stabile paraffinvoksemulsioner og forbedrer slutproduktets kvalitet og stabilitet.
Sonikering overvinder effektivt de vigtigste udfordringer ved paraffinemulgering ved at anvende ultralydsbølger med høj intensitet til at generere kraftige kavitationskræfter, som opdeler paraffinvoks i fine dråber og sikrer en ensartet partikelstørrelsesfordeling. Denne proces forbedrer emulsionens stabilitet ved at forhindre faseadskillelse og sammensmeltning af dråber. Desuden fungerer sonikering effektivt ved lavere temperaturer, hvilket reducerer risikoen for nedbrydning af følsomme komponenter eller overdreven smeltning af voksen. Den kraftige ultralydsenergi letter emulgeringen af voks med høj viskositet, sikrer grundig blanding og reducerer behovet for store mængder overfladeaktive stoffer. Det betyder, at sonikering er en kontrolleret og energieffektiv metode til at opnå stabile og homogene paraffinvoksemulsioner.
Emulgering af paraffinvoks med ultralyd
Emulgering af paraffinvoks er en afgørende proces i forskellige industrier, herunder kosmetikindustrien, lægemiddelindustrien og fødevareproduktionen. Det giver særlige udfordringer at opnå en stabil og ensartet emulsion, især på nanoskala. Ultralydsemulgering er en veletableret, pålidelig emulgeringsteknik, der anvender ultralydsbølger med høj intensitet til at fremstille fine, stabile emulsioner. Sonikatorer med probe og ultralydsflowceller udmærker sig ved deres effektivitet og virkning ved batch- og gennemstrømningsemulgering.
Fordele ved sonikatorer med probe til emulgering af paraffinvoks
Sonikatorer med probe udmærker sig ved deres evne til at tilføre kraftig ultralydsenergi direkte til mediet, hvilket sikrer effektiv akustisk kavitation og effektive forskydningskræfter. Denne direkte sonikeringsmetode er kendetegnet ved flere væsentlige fordele:
- Høj energieffektivitet: Den fokuserede tilførsel af ultralydsenergi minimerer energitab og gør processen meget effektiv.
- Præcision og kontrol: Sonikatorer med probe giver mulighed for præcis kontrol over ultralydsparametrene, såsom amplitude og varighed, hvilket letter optimeringen af emulgeringsbetingelserne for forskellige formuleringer. Ved at justere sonikeringsintensiteten kan man fremstille mikro- og nanoemulsioner med en meget snæver dråbestørrelsesfordeling.
- Skalerbarhed: Sonikatorer med probe er alsidige og egnede til både laboratorieforskning i lille skala og industrielle anvendelser i stor skala. Deres egnethed til batchsonikering eller kontinuerlig gennemstrømningssonikering med en ultralydsflowcelle gør processen til fremstilling af paraffinvoksemulsioner skalerbar til ethvert produktionsniveau. Denne tilpasningsevne sikrer ensartet ydeevne på tværs af forskellige produktionsskalaer.
- Forbedring med nanopartikler: Dispergering af nanopartikler i voks og voksemulsioner kan forbedre voksbaserede produkters funktionelle egenskaber (f.eks. additiver, plejeprodukter, polermidler og smøremidler). Læs mere om fremstilling af nanopartikel-voksdispersioner!
Ultralydsflowcellers rolle i nanoemulsioner
Ultralydsflowcellen er afgørende tilbehør, når ensartet behandling og skalerbarhed er af største betydning. Den integreres med sonikatorer med probe og giver mulighed for kontinuerlig behandling. Hvornår bør jeg bruge en ultralydsflowcelle?
- Øget behandlingskapacitet: Ved at muliggøre kontinuerlig gennemstrømning øger ultralydsflowcellen behandlingskapaciteten betydeligt. Dette er særligt fordelagtigt ved drift i industriel skala, hvor der kræves høj behandlingskapacitet uden at gå på kompromis med emulsionens kvalitet.
- Ensartet behandling: Flowcellen sikrer, at hele emulsionens volumen udsættes for ensartet ultralydsenergi, hvilket fremmer en ensartet dråbestørrelsesfordeling. Dette er afgørende ved fremstilling af nanoemulsioner, hvor ensartetheden af dråbestørrelsen har direkte indflydelse på stabilitet og ydeevne.
- Minimeret nedbrydning af prøver: Kontinuerlig behandling i en flowcelle reducerer risikoen for overophedning og nedbrydning af følsomme komponenter. Det kontrollerede miljø i flowcellen bevarer de emulgerede stoffers integritet. Ultralydsflowceller udstyret med en kølekappe til temperaturstyring er tilgængelige. Læs mere om temperaturstyring under sonikering!
Kombinationen af sonikatorer med probe og ultralydsflowceller er en effektiv metode til emulgering af paraffinvoks. Denne kombination forbedrer ikke blot effektiviteten og ensartetheden af paraffinvoksnanoemulsioner og andre emulsionstyper, men sikrer også skalerbarhed og ensartet kvalitet på tværs af forskellige anvendelser.
- høj effektivitet
- den nyeste teknologi
- pålidelighed & robusthed
- justerbar, præcis processtyring
- batch & inline
- til ethvert volumen
- intelligent software
- smarte funktioner (f.eks. programmerbarhed, datalogning og fjernstyring)
- nem og sikker betjening
- begrænset vedligeholdelse
- CIP (rengøring på stedet)
Design, fremstilling og rådgivning – kvalitet fremstillet i Tyskland
Hielschers ultralydsapparater er velkendte for deres højeste kvalitets- og designstandarder. Robusthed og nem betjening gør det muligt at integrere vores ultralydsapparater problemfrit i industrielle anlæg. Hielschers ultralydsapparater håndterer let barske forhold og krævende miljøer.
Hielscher Ultrasonics er en ISO-certificeret virksomhed og lægger særlig vægt på højtydende ultralydsapparater med den nyeste teknologi og brugervenlighed. Hielschers ultralydsapparater er naturligvis CE-konforme og opfylder kravene i UL, CSA og RoHs.
Tabellen nedenfor giver dig en indikation af vores ultralydsapparaters omtrentlige behandlingskapacitet:
| Batchvolumen | Volumenstrøm | Anbefalede apparater |
|---|---|---|
| 1 til 500mL | 10 til 200mL/min | UP100H |
| 10 til 2000mL | 20 til 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 til 20L | 0,2 til 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 til 100L | 2 til 10L/min | UIP4000hdT |
| 15 til 150L | 3 til 15L/min | UIP6000hdT |
| 15 til 150L | 3 til 15L/min | UIP6000hdT |
| n.a. | 10 til 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | større | gruppe af UIP16000 |
Kontakt os! / Spørg os!
Litteratur / Referencer
- 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.
Værd at vide
Hvad er paraffinvoks?
Paraffinvoks er et hvidt eller farveløst, blødt fast stof, der udvindes af råolie, kul eller skiferolie. Det består af en blanding af kulbrintemolekyler, der indeholder mellem tyve og fyrre kulstofatomer. Paraffinvoks bruges almindeligvis til fremstilling af stearinlys, som smøremiddel, til belægning og forsegling samt i skønhedsbehandlinger. Det er kendt for sin evne til at brænde rent og sin glatte, formbare tekstur.
Læs mere om, hvordan vand-i-paraffinvoks-emulsioner fremstillet med ultralyd gør produktionen af stearinlys mere effektiv!
Hvad bruges paraffinvoksemulsioner til?
Paraffinvoksemulsioner anvendes i forskellige industrier. På grund af deres vandafvisende, glansgivende, fortykkende, biologisk nedbrydelige og stabiliserende egenskaber har paraffinvoksemulsioner en bred vifte af anvendelser i industri- og forbrugerprodukter. Nedenfor nævner vi nogle almindelige industrier, som udnytter paraffinvoksemulsioners specifikke materialeegenskaber til at forbedre produkter:
- Papir- og emballageindustrien: Paraffinvoksemulsioner bruges til at belægge papir og pap, hvilket giver vandbestandighed og en blank overflade. De bruges også til fremstilling af vokspapir til fødevareemballage.
- Tekstiler: I tekstilindustrien bruges paraffinvoksemulsioner til at give vandafvisende egenskaber og forbedre stoffers struktur og følelse ved berøring.
- Kosmetik og personlig pleje: Paraffinvoksemulsioner bruges i lotioner, cremer og salver for at give fugtgivende egenskaber og forbedre konsistensen. De bruges også i hårfjerningsprodukter som hårfjerningsvoks.
- Poler- og rengøringsmidler: Disse emulsioner bruges i gulvpolermidler, bilvoks og møbelpolermidler for at give en beskyttende og blank belægning.
- Landbrug: Paraffinvoksemulsioner bruges som belægninger på frugt og grøntsager for at forlænge holdbarheden ved at reducere vandtab og give et blankt udseende.
- Byggeri: I byggeriet bruges paraffinvoksemulsioner som efterbehandlingsmidler til beton, der hjælper med at bevare fugten under hærdningsprocessen og forbedrer betonens styrke og holdbarhed.
- Smøremidler: De bruges som smøremidler i forskellige industrielle anvendelser, hvor der kræves et rent smøremiddel, som ikke giver pletter.
Hielscher Ultrasonics fremstiller højtydende ultralydshomogenisatorer fra laboratoriestørrelse til industristørrelse.

