Γαλακτώματα κεριών με υπερήχους δύναμης
Όταν το κερί διασκορπίζεται ως νανοσταγονίδια με πολύ ομοιογενή κατανομή, λαμβάνεται ένα σταθερό γαλακτώματα κεριού. Οι ομογενοποιητές υπερήχων παράγουν υψηλές δυνάμεις διάτμησης και είναι αξιόπιστα και ισχυρά συστήματα για την παραγωγή σταθερών νανογαλακτωμάτων κεριού. Hielscher υπερήχων υψηλής διάτμησης ομογενοποιητές παρέχουν ανώτερα γαλακτώματα για διάφορες βιομηχανίες.
Υπερήχων γαλακτώματα κεριών
Οι υπερηχητικά παραγόμενες υψηλές δυνάμεις διάτμησης παρέχουν την απαιτούμενη ενέργεια για την παραγωγή γαλακτωμάτων κεριού νανομεγέθους, π.χ. σταθερά νανογαλακτώματα κεριού παραφίνης.
Τα γαλακτώματα και οι διασπορές Sub-micron και nano μπορούν να παρασκευαστούν χρησιμοποιώντας ένα συνδυασμό διαφόρων κηρών προκειμένου να ληφθεί ένα ανώτερο προϊόν με πολύ υψηλές λειτουργίες (π.χ. λίπανση, αντοχή στο νερό, αντοχή στις γρατσουνιές κ.λπ.).
Οι υψηλές δυνάμεις διάτμησης των ομογενοποιητών υπερήχων επιτρέπουν την παραγωγή σταθερών έτοιμων προς χρήση σκευασμάτων κεριού με σωματίδια σε ισορροπία. Η γαλακτωματοποίηση υπερήχων έχει ως αποτέλεσμα σωματίδια νανο-μεγέθους και ομοιόμορφη κατανομή.
Βιομηχανικό υπερηχητικό σύστημα ροής για την παραγωγή γαλακτωμάτων κεριού.
- Πολύ μικρά μεγέθη σταγονιδίων με λιγότερο από 100nm
- σταθερά γαλακτώματα
- Εκτεταμένη διάρκεια ζωής (μηχανική σταθερότητα)
- υψηλότερη αποτελεσματικότητα
- ακριβής έλεγχος της διαδικασίας
Υπερήχων νανογαλάκτωμα κεριού παραφίνης
Πώς να προετοιμάσετε ένα σταθερό γαλάκτωμα κεριού παραφίνης
Το γαλάκτωμα κεριού νανομεγέθους διαμορφώνεται από λιωμένο κερί παραφίνης (ως φάση ελαίου), απεσταγμένο νερό και ανιονικό SDS ως επιφανειοδραστικό. Προκειμένου να σχηματιστεί ένα χονδροειδές προμείγμα, το κερί, το νερό και η επιφανειοδραστική ουσία ομογενοποιούνται χρησιμοποιώντας μαγνητικό αναδευτήρα στις 1000 σ.α.λ. Επομένως, η επιφανειοδραστική ουσία (συγκέντρωση 10 mg/ml γαλακτώματος) και το νερό αναμειγνύονται σε ποτήρι ζέσεως και θερμαίνονται στους 65-70ºC περίπου. Στη συνέχεια, το κερί παραφίνης προστίθεται με σταγόνες διατηρώντας ένα κλάσμα όγκου 0,2 ελαιώδους φάσης υπό μαγνητική ανάδευση.
Μετά την πλήρη προσθήκη του κεριού παραφίνης, το χονδροειδώς προαναμεμειγμένο γαλάκτωμα είναι υπερήχων με έναν υπερηχητικό ομογενοποιητή πάγκου UIP1000hdT (1000W, 20kHz) για περίπου 15 λεπτά. Η διαδικασία γαλακτωματοποίησης υπερήχων έχει ως αποτέλεσμα ένα νανο γαλάκτωμα κεριού με πολύ υψηλή σταθερότητα.
Διαβάστε περισσότερα σχετικά με το γαλάκτωμα κεριού παραφίνης χρησιμοποιώντας υπερήχους!
Υπερήχων νανογαλακτώματα που παρασκευάζονται με το Hielscher UP400St
επιφανειοδραστικές ουσίες
Τα γαλακτώματα κεριού μπορούν να σταθεροποιηθούν είτε με στερικό μηχανισμό (χρησιμοποιώντας μη ιονικούς γαλακτωματοποιητές) είτε με ηλεκτροστατικό μηχανισμό (χρησιμοποιώντας ιοντικούς γαλακτωματοποιητές, συνήθως ανιονικά). Ο συνδυασμός ανιονικών και μη ιονικών γαλακτωματοποιητών παρέχει στο γαλάκτωμα τη βέλτιστη σταθερότητα, επειδή τα σωματίδια κεριού προστατεύονται και από τους δύο μηχανισμούς σταθεροποίησης. Αυτό αναφέρεται ως μηχανισμός ηλεκτροστερικής σταθεροποίησης.
Για τη γαλακτωματοποίηση των κηρών, μπορούν να χρησιμοποιηθούν διάφοροι γαλακτωματοποιητές ή επιφανειοδραστικές ουσίες, οι οποίες μπορεί να είναι ανιονικές, κατιονικές ή μη ιονικές. Οι πιο συχνά χρησιμοποιούμενες επιφανειοδραστικές ουσίες είναι αιθοξυλιωμένες λιπαρές αλκοόλες ως μη ιονικές επιφανειοδραστικές ουσίες, δεδομένου ότι προσφέρουν εξαιρετική σταθερότητα έναντι σκληρού νερού, pH-shocks και ηλεκτρολυτών. Για άλλα ειδικά χαρακτηριστικά υλικών, χρησιμοποιούνται διάφορα άλλα, π.χ. ανιονικές επιφανειοδραστικές ουσίες για καλύτερη υδροφοβία ή κατιονικές επιφανειοδραστικές ουσίες για καλύτερη πρόσφυση.
Σημείωση: Όσο μικρότερα είναι τα σταγονίδια, τόσο περισσότερη επιφανειοδραστική ουσία απαιτείται για την κάλυψη της επιφάνειας των σταγονιδίων, δεδομένου ότι ο λόγος V/S των σφαιρών είναι ο ακόλουθος: S/V = 3/R. Για οποιαδήποτε αύξηση, x*l ή x*r σε μήκος ή ακτίνα, η αύξηση της επιφάνειας είναι x στο τετράγωνο (x2) και η αύξηση του όγκου x κόβεται σε κύβους (x3).
Σύνθεση με γαλακτώματα κεριού και διασπορές
Υπερήχων ομογενοποιητές δεν χρησιμοποιούνται μόνο για να σχηματίσουν γαλακτώματα κεριών? διασπορές – Χρησιμοποιούνται για την επεξεργασία των γαλακτωμάτων κεριού σε περαιτέρω στάδια για την ενσωμάτωση του γαλακτώματος ως πρόσθετου στο τελικό προϊόν (π.χ. επικαλύψεις, λάκες, χρώματα, καλλυντικά κ.λπ.).
Βαρέων καθηκόντων υπερήχων ομογενοποιητές για σταθερά γαλακτώματα κεριών
Hielscher Υπέρηχοι είναι παγκοσμίως γνωστός προμηθευτής υψηλής ισχύος υπερήχων ομογενοποιητές. Οι υπερήχων μας μπορούν να βρεθούν παγκοσμίως ως αξιόπιστοι και ισχυροί “άλογα εργασίας” στη βιομηχανία χημικών, φαρμακευτικών, καλλυντικών και τροφίμων. Hielscher βιομηχανικής ποιότητας υπερήχων είναι σε θέση να παραδώσει συνεχώς πολύ υψηλά πλάτη μέχρι 200μm (και υψηλότερα κατόπιν αιτήματος) προκειμένου να δημιουργήσει έντονη σπηλαίωση και υψηλή διάτμηση. Ως αποτέλεσμα, παράγονται εξαιρετικά λεπτά νανογαλακτώματα και διασπορές με πολύ στενές κατανομές σωματιδίων. Τα συστήματα υπερήχων υψηλής ισχύος σας βοηθούν να αποκτήσετε ανώτερη ποιότητα των σκευασμάτων κεριού σας.
Η ευρωστία των υπερήχων Hielscher επιτρέπει 24 ώρες το 24ωρο, 7 ημέρες την εβδομάδα λειτουργία σε βαρέα καθήκοντα και σε απαιτητικά περιβάλλοντα.
Υπερήχων τύπου καθετήρα UP400St για την παρασκευή σταθερών γαλακτωμάτων κεριού.
| Όγκος παρτίδας | Ροή | Προτεινόμενες συσκευές |
|---|---|---|
| 1 έως 500mL | 10 έως 200mL/min | UP100Η |
| 10 έως 2000mL | 20 έως 400mL? λεπτό | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 έως 20L | 0.2 έως 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 έως 100L | 2 έως 10L? λεπτό | UIP4000hdT |
| 15 έως 150L | 3 έως 15L? λεπτό | UIP6000hdT |
| μ.δ. | 10 έως 100L? λεπτό | UIP16000hdT |
| μ.δ. | μεγαλύτερου | σύμπλεγμα UIP16000hdT |
Επικοινωνήστε μαζί μας!? Ρωτήστε μας!
Ισχυρός 1.5kW υπερηχητικός ομογενοποιητής UIP15000hdT με κύτταρο ροής για ενσωματωμένη γαλακτωματοποίηση.
Βιβλιογραφία? Αναφορές
- 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. Ultrason Sonochem. 7(2), 2000. 77-85.
- Hosseini S.; Tarzi B. G.; Gharachorloo M.; Ghavami M.; Bakhoda H. (2015): Optimization on the Stability of Linseed Oil-in-Water Nanoemulsions Generated by Ultrasonic Emulsification Using Response Surface Methodology (RSM). Orient J Chem 31(2), 2015.
Γεγονότα που αξίζει να γνωρίζετε
Τι είναι το κερί; Σε ποιες περιπτώσεις χρησιμοποιούνται τα κεριά;
Τα κεριά ορίζονται ως μια ποικίλη κατηγορία οργανικών ενώσεων που είναι υδρόφοβα, εύπλαστα στερεά σε θερμοκρασίες περιβάλλοντος. Οι κηροί αποτελούνται από διάφορα συστατικά, συμπεριλαμβανομένων υδρογονανθράκων (κανονικά ή διακλαδισμένα αλκάνια και αλκένια), κετόνες, δικετόνες, πρωτοταγείς και δευτερογενείς αλκοόλες, αλδεΰδες, εστέρες στερολών, αλκανοϊκά οξέα, τερπένια (σκουαλένιο) και μονοεστέρες (εστέρες κηρών). Η χημική σύσταση των κεριών είναι πολύπλοκη και ποικίλει, αλλά γενικά οι κηροί περιέχουν σχετικά υψηλό ποσοστό αλκανίων και οι υδρογονάνθρακες έχουν μακριές ή πολύ μεγάλες αλυσίδες άνθρακα (από 12 έως περίπου 38 άτομα άνθρακα). Είναι στερεά σε μεγάλο εύρος θερμοκρασιών (σημείο σύντηξης μεταξύ 60°C και 100°C). Όταν τεθούν, μετατρέπονται σε υγρό χαμηλού ιξώδους.
Χαρακτηρίζονται από την αδιαλυτότητά τους στο νερό αλλά τη διαλυτότητά τους σε οργανικούς, μη πολικούς διαλύτες. Τα κεριά διακρίνονται σε φυσικά (φυτικής, ζωικής προέλευσης), ημισυνθετικά και συνθετικά κεριά.
Για την εμπορική παραγωγή κεριών, το αργό πετρέλαιο είναι η κύρια πηγή.
Οι δύο σημαντικότεροι τύποι κεριού πετρελαίου είναι η παραφίνη και τα μικροκρυσταλλικά κεριά:
Κεριά παραφίνης κυρίως διαθέτει λευκή, άοσμη, άγευστη, κηρώδη στερεά σύσταση, με τυπικό σημείο τήξης μεταξύ 46 ° C και 68 ° C (115 ° F και 154 ° F) και πυκνότητα περίπου 900 kg? m3. Έχει μακροκρυσταλλική δομή και είναι αδιάλυτο στο νερό, αλλά διαλυτό σε αιθέρα, βενζόλιο και ορισμένους εστέρες. Οι κηροί παραφίνης προέρχονται από αργό πετρέλαιο και περιέχουν μεταξύ 20 και 40 ατόμων άνθρακα.
Μικροκρυσταλλικό κερί, γνωστό και ως βαζελίνη, χρησιμοποιείται για πολλαπλές εφαρμογές λόγω της οσμής, του χρώματος, της περιεκτικότητας σε λάδι, της σύστασης και της ιδιότητας δέσμευσης λαδιού.
Κηροί α-ολεφινών είτε συνθετικά προέρχονται από αιθυλένιο μέσω σύνθεσης Fischer-Tropsch με καταλύτη Ziegler-Natta είτε μέσω ολιγομερισμού αιθυλενίου. Τα κεριά άλφα-ολεφίνης χρησιμοποιούνται συχνότερα σε πρόσθετα λιπαντικού ελαίου, λιπαντικά PVC, κεριά, χημικά γεώτρησης πετρελαίου και καλλυντικά.
Κερί πολυαιθυλενίου (PE-WAX) είναι ένα πολυαιθυλένιο εξαιρετικά χαμηλού μοριακού βάρους (ULMWPE) που αποτελείται από αλυσίδες μονομερούς αιθυλενίου. κερί πολυπροπυλενίου (PP-WAX) είναι μια συνθετική, κρυσταλλική χαμηλή μοριακή ρητίνη.
Τόσο το ολυαιθυλένιο όσο και οι κηροί πολυπροπυλενίου είναι ομοπολυμερή και χρησιμοποιούνται κυρίως για τη σύνθεση χρωστικών ουσιών για πλαστικά.
Κεριά συμπολυμερούς όπως παράγωγα οξικού αιθυλενίου βινυλίου (EVA) και αιθυλενοακρυλικού οξέος (EAA) είναι ευρέως διαδεδομένα στις συνθέσεις επικαλύψεων, π.χ. μεταλλικές βάσεις βάσης.
Τα κεριά και τα πρόσθετα κεριών χρησιμοποιούνται ευρέως για να δανείσουν λίπανση? ολίσθηση προϊόντος, ρεολογία, αντοχή στην τριβή, αντι-μπλοκάρισμα? φράγμα, στίλβωση ή ψάθα, αντίσταση κατά της οξείδωσης ή? και απωθητικότητα νερού.
Οι κηροί είναι ένα ευρέως χρησιμοποιούμενο συστατικό σε πολλές βιομηχανίες, όπως στην παραγωγή χημικών ουσιών (π.χ. πρόστιμο & ειδικότητα χημείας), επιχρίσματα, χρώματα & μελάνια, πρόσθετα & τροποποιητές, κόλλες, πλαστικά & PVC, ελαστικά & λάστιχα, κατασκευές & κτίριο, συσκευές θερμοστατικού ελέγχου, συσκευασίες, τρόφιμα και καλλυντικά.
Φυσικά κεριά:
- Κεριά ζώων: κερί μέλισσας, λανολίνη, ζωικό λίπος, κόμμεα λάκκας, spermaceti
- Φυτικά κεριά: carnauba, candelilla, σόγια, καστορέλαιο, πίτουρο ρυζιού, bayberry, jojoba κλπ.
Ορυκτοί κηροί:
- Απολιθωμένα κεριά: Ceresin, Montan, Ozocerite, κερί τύρφης
- Κηροί πετρελαίου: παραφίνη, μικροκρυσταλλικοί κηροί, π.χ. βαζελίνη
Συνθετικά κεριά:
Συνθετικά κεριά: αιθυλενικά πολυμερή π.χ. πολυαιθυλένιο & εστέρες αιθέρα πολυόλης. κεριά πολυολεφίνης. κεριά αμιδίου λιπαρών οξέων. χλωριωμένα ναφθαλίνια. τύπος υδρογονανθράκων, π.χ. Fischer-Tropsch.
Τι είναι το γαλάκτωμα κεριού;
Ένα γαλάκτωμα κεριού? διασπορά κεριού είναι ένα σταθερό μείγμα ενός ή περισσότερων κεριών σε νερό. Δεδομένου ότι οι κηροί και τα υδατικά υγρά είναι συνήθως μη αναμίξιμα, απαιτούνται επιφανειοδραστικές ουσίες και μια εξελιγμένη διαδικασία ανάμειξης, π.χ. υπερηχογράφημα ισχύος, προκειμένου να σχηματιστεί ένα σταθερό γαλάκτωμα κεριού. Με σωστούς όρους, ένα γαλάκτωμα κεριού πρέπει να ονομάζεται διασπορά κεριού, καθώς τα κεριά είναι στερεά σε θερμοκρασία δωματίου. Αλλά επειδή τα γαλακτώματα? διασπορές κεριών παρασκευάζονται με τετηγμένα κεριά, οι όροι “Γαλακτωματοποίησης” και “γαλάκτωμα κεριού” χρησιμοποιούνται συχνότερα για υδατικά σκευάσματα κεριού, ενώ ο όρος “διασπορά κεριού” Περιγράφει κυρίως μια σύνθεση κεριού με βάση διαλύτες.
Τι είναι το γαλάκτωμα
Ένα γαλάκτωμα είναι ένα υγρό σε υγρή διασπορά δύο ή περισσότερων μη αναμίξιμων υγρών.
Ένα γαλάκτωμα μπορεί να εμφανιστεί σε διάφορους τύπους: w? o, o? w, w? o? w, o? w? o
Ο τύπος γαλακτώματος (w/o ή o/w) μπορεί να εξεταστεί με δοκιμή αραίωσης. Το γαλάκτωμα μπορεί να αραιωθεί μόνο με τη συνεχή? εξωτερική φάση. Μια άλλη μέθοδος για τον προσδιορισμό του τύπου γαλακτώματος είναι με δοκιμή αγωγιμότητας. Τα ιοντικά γαλακτώματα o/w δεν διεξάγουν, ενώ τα γαλακτώματα o/w διεξάγουν ηλεκτρικό ρεύμα.
Για τη χρήση του CoCl2 δοκιμή διηθητικού χαρτιού, ένα διηθητικό χαρτί εμποτίζεται με CoCl2 και αποξηραμένα (μπλε χρώμα). Το χρώμα του CoCl2 Το διηθητικό χαρτί μετατρέπεται σε ροζ όταν προστίθεται γαλάκτωμα O/W.
Hielscher Υπέρηχοι κατασκευάζει υψηλής απόδοσης υπερήχων ομογενοποιητές από εργαστήριο προς βιομηχανικό μέγεθος.