Dispersión ultrasónica de las gomas xantana y guar

• Los materiales diluyentes como la goma xantana y la goma guar se utilizan mucho como modificadores reológicos.
• Para aprovechar al máximo las propiedades de la goma xantana o la goma guar, los polvos deben dispersarse uniformemente en la formulación.
• Las intensas fuerzas de cizallamiento de los ultrasonidos son un método fiable para mezclar las gomas xantana y guar en formulaciones de productos homogéneos.

Formulación ultrasónica de las gomas xantana y guar

Material:

Las gomas xantana y guar se utilizan frecuentemente como modificadores reológicos, espesantes y estabilizantes. Tanto la goma guar como la goma xantana son aditivos reológicos muy económicos debido a su gran capacidad de espesamiento del agua. La viscosidad de las soluciones de goma guar y goma xantana disminuye a medida que aumenta la velocidad de cizallamiento, lo que se conoce como pseudoplasticidad o adelgazamiento por cizallamiento. Esto significa que un producto sometido a cizallamiento, ya sea por mezclado o agitación, se adelgazará, pero, una vez eliminadas las fuerzas de cizallamiento, el producto volverá a espesarse. El uso combinado de goma xantana y goma guar muestra efectos sinérgicos que dan como resultado un aumento de la viscosidad aún más eficaz y rápido.

Problema:

Para integrar eficaz y rápidamente la goma xantana y la goma guar en formulaciones, por ejemplo, fluidos de perforación, alimentos o cosméticos, los polvos deben dispersarse y mezclarse homogéneamente. Los agitadores y dispersores convencionales alcanzan a menudo sus límites cuando se trata de lodos viscosos con altas cargas de partículas. La aglomeración de polvos, también denominada “fish-eyes”, dan lugar a productos de baja calidad, ya que las partículas sólo pueden envolver sus características en un estado de dispersión único.

Solución:

Las fuerzas de cizallamiento ultrasónicas son un método fiable para dispersar materiales de cizallamiento-adelgazamiento en lodos. Alta carga de partículas, viscosidades elevadas y gran volumen pueden procesarse fácilmente por ultrasonidos. En la fabricación comercial, los homogeneizadores ultrasónicos se instalan en línea para el procesamiento continuo de los lodos. Como las partículas se introducen directamente en el cavitacional zona, un sistema fiable y dispersión se consigue.

La mezcla por ultrasonidos le ahorra tiempo y dinero.

Ventajas:

• Menos materia prima
• Dispersión muy uniforme
• Productos de alta calidad
• Dispersión rápida
• alta carga de partículas
• viscosidades elevadas

Mezcla por ultrasonidos & Dispersión

Cuando se inducen ondas ultrasónicas intensas en líquidos y lodos, los ciclos alternos de alta presión y baja presión generan cavitación burbujas. La implosión de estas burbujas crea localmente condiciones extremas – llamada puntos calientes – que se caracterizan por elevados diferenciales de presión, altas temperaturas de hasta 6000K, altas velocidades de enfriamiento y chorros de líquido de hasta 280m/s. Estas extraordinarias fuerzas ultrasónicas pueden utilizarse eficazmente para diversas aplicaciones como Pulverizar & Pulverizar, dispersiones, Emulsiones y Ruptura celular.
La gama de mezcladores ultrasónicos de alto cizallamiento de Hielscher ofrece el dispositivo adecuado de laboratorio y R&D a full-industrial producción. Los dispersores ultrasónicos pueden instalarse como sistemas en línea para procesar grandes volúmenes a altas velocidades de dispersión. Los ultrasonicadores industriales como el UIP4000, UIP10000 o UIP16000 están diseñados para aplicaciones pesadas en entornos exigentes – convincentes por su robustez y eficacia.

Debido a sus excelentes propiedades como modificadores reológicos, la goma xantana y la goma guar se utilizan ampliamente en múltiples sectores industriales. Para aprovechar al máximo las características de sus materiales, la goma xantana y la goma guar deben mezclarse uniformemente en la formulación. Los ultrasonidos son una técnica rápida y fiable para preparar una formulación homogénea en laboratorio, producción por lotes y Uso industrial escala. Así como las gomas xantana y guar son ampliamente utilizadas en muchas industrias, del mismo modo los ultrasonidos se utilizan en múltiples industrias y son muy recomendables debido a su excelente alto cizallamiento mezclando.

Uso de la goma xantana

Industria de perforación petrolífera:

Para preparar los fluidos de perforación, la industria petrolera utiliza goma xantana en grandes cantidades, normalmente para espesar el lodo de perforación. Estos fluidos sirven para transportar los sólidos cortados por la broca de perforación de vuelta a la superficie. La goma xantana proporciona grandes “gama baja” Reología. La viscosidad del fluido de perforación aumenta cuando disminuye el movimiento, lo que permite que el fluido tenga una consistencia líquida cuando se está perforando y luego se convierta en una sustancia más sólida cuando la perforación se ha detenido.

Industria alimentaria:

La goma xantana es un aditivo frecuente en alimentos procesados como aliños para ensaladas, salsas, sopas y productos de panadería. El gluten puede ser sustituido excelentemente por la goma xantana. Por ello, la goma xantana es un ingrediente importante en los productos sin gluten.

Industria cosmética:

En cosmética, la goma xantana se utiliza para preparar geles de agua, normalmente junto con arcillas de bentonita. Por ejemplo, es un espesante muy típico en los champús. También se utiliza en emulsiones de aceite en agua para estabilizar las gotitas de aceite contra la coalescencia. También es conocida por sus propiedades hidratantes de la piel.

Uso de la goma guar

Industria alimentaria:

La industria alimentaria consume la mayor parte de la goma guar (conocida como aditivo alimentario E412) y con frecuencia para productos sin gluten.

Industria de perforación petrolífera:

Además de la goma xantana, la goma guar es un modificador reológico de uso frecuente, ya que aumenta la viscosidad y tiene un gran poder espesante del agua. Utilizada como estabilizante, la goma guar impide que las partículas se asienten.

Otras industrias:

Otros sectores industriales que utilizan la goma guar son la industria textil para el apresto, el acabado y la impresión, la industria papelera para mejorar la formación de la hoja, el plegado y la superficie más densa para la impresión, la industria de los explosivos como agente impermeabilizante mezclado con nitrato de amonio y nitroglicerina, la industria de los retardantes del fuego como espesante, y las industrias relacionadas con los nanomateriales, por ejemplo, para producir nanopartículas de plata u oro, o para desarrollar mecanismos innovadores de administración de medicamentos en la industria farmacéutica.