Hielscheri ultraheli tehnoloogia

Õli-vees emulsioonid

Emulsioon koosneb kahest segunematust vedelikust, mis on üksteises peeneks hajutatud. Õli-vees emulsioonide puhul segatakse õline faas (dispergeeritud faas) ühtlaselt vesifaasi (pidev faas). Ultraheli emulgaatorid on hästi loodud, et valmistada õli vees emulsioone ja nanoemulsioone. Ultraheli emulsioonid paistavad ühtse tilga dispersiooni ja pikaajalise stabiilsuse järgi.

Ultraheli õli-vees emulsioonid

Ultrasonication is an effective technique of emulsification and nano-emulsification.Õli-vees (O/ W) emulsioone kasutatakse laialdaselt paljudes tarbekaupades, nagu toit, joogid, kosmeetika, farmaatsiatooted jne, samuti tööstuses (nt materjaliteadus, polümeerid, värvid, katted, peen keemia jne).

Vees sisalduva õli emulsiooni määratlus

Õli-vees emulsioon on segu, milles vees või muus vesivedelikus on dispergeeritud õline faas. Väikesed tilgad õli on peeneks hajutatud vee faasis (pidev faas), et luua see õli-vees emulsioon. Kui õli (hajutatud faas) on dispergeeritud vees (pidev faas), on see õli-vees emulsioon; kui veetilgad lisatakse õline pidev faas, seda nimetatakse vee-õli emulsioon.
Õli-vees emulsiooni valmistamiseks sõltub saadud emulsiooni kvaliteet koostisest (õli ja vee suhe, emulgeeriv aine) ja emulgeerimistehnikast. Ultraheli emulgaatorid loovad akustilise kavitatsiooni, mille tulemuseks on intensiivsed suure nihkega jõud ja turbulentsivedelikus. Need väga intensiivsed jõud häirivad kahte segunematut vedelat faasi minutitilkadesse ja segavad neid omavahel ühtlaselt. Ultraheli emulgeerimine võib kergesti tekitada nanosuurusega osakesi tilgasuurusega alla kuni 10nm. Väga väike tilga suurus ja ultraheliga ettevalmistatud emulsioonide homogeenne, isegi tilga suuruse jaotus muudab ultrahelitöötluse eelistatud emulgatsioonitehnikaks.

Ultraheli emulgeerimise eelised

Ultraheli emulgeerimine paistab silma teiste emulgeerivate tehnikatega, nagu kõrgsurve homogeniseerimine, kõrge nihkega segamine ja mikrofluidization tõhususe abil, nano-droplets'ide järjekindel tootmine, kõrge emulsiooni stabiilsus ja võime ravida mis tahes mahtu väikestest torudest ja keeduklaasidest suurte sse vooludesse.
Näiteks Li ja Xiang (2019) näitasid oma võrdlevas uuringus kõrgsurve homogeniseerimise ja ultraheli emulgeerimise kohta, et ultraheli saagikus ühtlasematel stabiilsetel emulsioonidel. Kookosõli-vees emulsioonide liitmine ilmnes alles pärast kõrgsurve homogeniseerimist, samas kui ultraheli emulgeerimise teel valmistatud emulsioon püsis 30-päevase ladustamise ajal stabiilsena.
Võrreldes mechanial agitatsioon, emulsioonid valmistatud ultraheli tehnikat leiti olevat stabiilsem pikema aja jooksul võrreldes emulsioonid valmistatud mehaaniline agitatsioon, mida saab seostada väike tilga suurus, mis on termodünaamiliselt stabiliseeritud. Ultraheli tehnika annab stabiilsemad emulsioonid kui tavaline mehaaniline agitatsioon meetod. (vt Ramisetty ja Shyamsunder, 2011)
O'Sullivan et al. (2015) näitab oma uuringus, et ultraheli emulgeerimine andis järjepidevalt submikroni emulsioone (vähem kui 200 nm). Kuid nano-emulsioonid ühtlase tilga suurusega 10nm on lihtne ja usaldusväärselt võimalik saavutada optimeeritud tingimustes. Ultraheli toodetud emulsioonide tilga suurus on töötlemise aja ja ultraheli amplituudi funktsioon nii partii kui ka pideva töötlemise jaoks.

Hielscher ultrasonicator UP400St for oil-in-water emulsions

Läbipaistva nanosuurusega õli-vees (O / W) emulsiooni valmistamine ultraheliga UP400St

Infonõue




Pange tähele, et meie Privaatsuspoliitika.


Ultraheli emulsioonide eelised

  • väga tõhus protsess
  • sub-mikronid ja nano-tilgad
  • ühtne tilgasuuruse jaotus
  • reprodutseeritavad tulemused
  • mis tahes mahu puhul
  • Täpselt kontrollitav
  • lineaarne skaleeritav
  • ohutu ja lihtne kasutada
Ultrasonic emulsification with Hielscher's UP200Ht and sonotrode S26d14

Õli-vees (O/ W) emulsiooni ultraheli ettevalmistamine (punane vesi / kollane õli). Paar sekundit ultrahelitöötlust muudavad eraldi vee/õli faasid peeneks emulsiooniks.

Ultraheli emulgeerimise tööpõhimõte

Emulsioonide ja nanoemulsioonide (nt õli-vees ja vees õlis emulsioonid) ultraheli tootmine põhineb akustilise kavitatsiooni tööpõhimõttel. Akustilise kavitatsiooni loomiseks genereerib ultraheliandur suure intensiivsusega, madala sagedusega ultraheli ultraheli ja edastatakse ultraheli sarve ja sondi (sonotrode) kaudu vedelikku. Suure võimsusega ultraheli peetakse ultraheli vahemikus 16-30kHz. Ultrahelisond laieneb ja sõlmib näiteks 20kHz juures, edastades seeläbi vastavalt 20 000 vibratsiooni sekundis keskkonda. Kui ultraheli lained liiguvad läbi vedeliku, vahelduva kõrgsurve (kompressiooni) / madalrõhk (harvfaction / laienemine) tsüklid luua minut õõnsused (vaakum mullid), mis kasvavad mitme rõhu tsüklit. Vedeliku ja mullide survefaasis on rõhk positiivne, samas kui haruldane faction faas tekitab vaakumi (negatiivne rõhk). Survepaisumistsüklite ajal kasvavad vedelikuõõnsused, kuni nad jõuavad suuruseni, kus nad ei suuda rohkem energiat neelata. Sel hetkel, nad põlgavad vägivaldselt. Nende õõnsuste implosion põhjustab mitmesuguseid väga energilisi efekte, mida tuntakse akustilise / ultraheli kavitatsiooni nähtusena. Akustilist kavitatsiooni iseloomustavad mitmesugused väga energilised mõjud, mis mõjutavad vedelaid, tahkeid-vedelaid ja gaasivedelikke. Energiatihe tsoon või kavitatsioonitsoon on tuntud kui nn kuumkohttsoon, mis on ultraheli sondi vahetus läheduses kõige energiatihedam ja väheneb üha kaugemal sonotrode' st. Ultraheli kavitatsiooni põhiomadused on lokaalselt esinevad väga kõrged temperatuurid ja rõhud ning vastavad erinevused, turbulentsijad ja vedeliku voogesitus. Ultraheli õõnsuste implosionultraheli kuum-täpides on mõõta temperatuuri kuni 5000 Kelvinit, rõhku kuni 200 atmosfääri ja vedelaid joad kuni 1000km / h. Need silmapaistvad energiapingelised tingimused aitavad kaasa sonomehaanilistele mõjudele, mis intensiivistavad protsesse väga tõhusa segamise, hajutamise ja emulgeerimise teel. Ultraheli nihkejõud, vedeliku voogesitus ja turbulentsid häirivad tilgad ja segab neid üksteisega ühtlaselt. Suure jõudlusega ultrahelitoodab usaldusväärselt nano-tilgad ühtlase suuruse jaotusega. See muudab ultraheli emulgeerimise eelistatud meetodiks, et valmistada õli-vees emulsioone / nanoemulsioone kõrge emulsiooni stabiilsuse ja säilivusajaga.

Ultraheli emulgeerimine

Ultrasonically prepared nano-emulsion - Clear, stable nano-emulsions with Hielscher Ultrasonics!

Hielscheriga valmistatud ultraheli nano-emulsioonid UP400St erinevates energiadeseisdes

Ultraheli intensiivsuse mõju emulsiooni kvaliteedile

Emulsiooni kvaliteeti iseloomustab peamiselt selle stabiilsus. Emulsiooni stabiilsus omakorda on tilkasuuruse jaotumise ja emulsiooni koostise tegur.
Ultraheli intensiivsus, st amplituud ja ultrahelitöötluse kestus, on olulised tegurid, mis mõjutavad saadud emulsiooni kvaliteeti.
Teadusuuringutes on ultraheli emulgeerimine jagatud kahte faasi: esimese sammu ajal esineb interfacial waves'i ja Rayleigh-Taylori ebastabiilsuse kombinatsioon, mis põhjustab hajutatud faasi tilkade puhkemist pidevasse faasi.
Teise sammu ajal, tilgad on lagunenud läbi akustilise kavitatsiooni lähedal tilga piiri faasid. Intensiivne mõju tilgad häireid ja segamine põhjustatud kavitatsiooni lööklained tekitada väga väike tilga suurused. Ultraheli intensiivsus, amplituud ja ultrahelitöötlus aeg vastutavad kavitatsiooni ja seega kõige mõjukamate parameetrite eest, mis on seotud peenmõõdulise emulgeerimisega. Hielscher ultraheli’ tööstuslikud ultraheli protsessorid võivad pakkuda väga kõrgeamplituudi. Amplituude kuni 200 μm saab kergesti pidevalt käivitada 24 / 7 operatsiooni. Isegi suuremate amplituudide jaoks on saadaval kohandatud ultraheli sonotroodid.

Suure jõudlusega ultraheli emulgaatorid

Ultrasonic emulsification is a reliable processing technology, which facilitates and accelerates the production of high-quality emulsions with submicron and nano-sized droplets. Hielscher Ultrasonics portfolio covers the full range from compact lab ultrasonicators to industrial systems for emulsification applications. This allow us at Hielscher to offer you the most suitable ultrasonicator for your envisaged emulsion quality and process capacity. Our long-time experienced staff will assist you from feasibility tests and process optimisation to the installation of your ultrasonic system on final production level.
Meie ultraheli ekstraktorite väike jalajälg ja nende mitmekülgsus paigaldusvõimalustes muudavad need sobivaks isegi väikese ruumi töötlemisrajatistesse. Ultraheli protsessorid paigaldatakse kogu maailmas toidu- ja farmaatsiatoodete tootmisrajatistesse.

Hielscher ULTRASONICS – Keerukad emulgatsioonisüsteemid

Hielscher Ultrasonics tooteportfell hõlmab kõiki suure jõudlusega ultraheli emulgaatoriid väikestest suurtesse. Täiendavad tarvikud võimaldavad emulgeerimise protsessi jaoks kõige sobivama ultraheli seadme konfiguratsiooni hõlpsat kokkupanemist. Optimaalne ultraheli seadistus sõltub kavandatud võimsusest, mahust, toorainest, partiist või tekstisisesest protsessist ja ajaskaalast.

Partii ja inline

Hielscheri ultraheli emulgaatoriid saab kasutada partii ja pideva läbivoolu töötlemiseks. Ultraheli pakktöötlus on ideaalne protsessi testimiseks, optimeerimiseks ja väikeseks kuni keskmise suurusega tootmistasemeks. Suure hulga emulsioonide tootmiseks võib inline töötlemine olla kasulikum. Pidev inline segamine nõuab keerukat setup – koosneb pump, voolikud või torud ja mahutid -, kuid see on väga tõhus, kiire ja nõuab oluliselt vähem tööd. Hielscher Ultrasonics on kõige sobivam emulgeerimine setup oma emulsiooni maht ja protsessi eesmärke.

Ultraheli sondid ja reaktorid emulgeerimiseks igas suuruses

UIP4000hdT vooluraku tekstisiseseks ultrahelitöötluseks tööstuslikul skaalalHielscher Ultrasonics tootevalik hõlmab kogu ultraheli protsessorite spektrit kompaktsetest labori ultrasonicators üle pink-top ja pilootsüsteemid täielikult tööstuslik ultraheli protsessorid võime gaaskoormus tunnis. Kogu tootevalik võimaldab meil pakkuda teile kõige sobivamat ultraheli emulgaatorit teie protsessi võimsuse ja tootmise sihtmärkide jaoks.
Ultraheli pinktop süsteemid on ideaalne teostatavuse testimiseks ja protsessi optimeerimiseks. Lineaarne mastaabisääst, mis põhineb väljakujunenud protsessi parameetritel, muudab töötlemisvõimsuse suurendamise väiksematelt partiidelt täielikult kaubanduslikuks tootmiseks. Up-scaling saab teha, paigaldades võimsama ultraheli ekstraktor üksuse või klasterdades mitu ultrasonicators paralleelselt. UIP16000-ga pakub Hielscher kõige võimsamat ultraheli emulgaatorit kogu maailmas.

Täpselt kontrollitav amplituudid optimaalsete tulemuste saavutamiseks

Kõik Hielscheri ultrasonicators on täpselt kontrollitavad ja seega usaldusväärsed tööhobused tootmises. Amplituud on üks olulisi protsessi parameetreid, mis mõjutavad ultraheli emulgeerimise tõhusust ja tõhusust Hielscher's industrial processors of the hdT series can be comfortable and user-friendly operated via browser remote control.Amplituud on oluline tegur, mis mõjutab otsustavalt ultraheli emulgeerimise kvaliteeti. Kõik Hielscher ultrasonics’ töötlejad võimaldavad amplituudi täpset seadistamist. Sonotrodes ja korduva sarved on tarvikud, mis võimaldavad muuta amplituudi veelgi laiemas vahemikus. Hielscheri tööstuslikud ultraheli protsessorid võivad pakkuda väga kõrgeamplituudi ja pakkuda nõudlike rakenduste jaoks vajalikku ultraheli intensiivsust. Amplituude kuni 200 μm saab kergesti pidevalt käivitada 24 / 7 operatsiooni.
Täpsed amplituudi seaded ja ultraheli protsessi parameetrite püsiv jälgimine nutika tarkvara kaudu annavad teile võimaluse ravida oma emulsiooni kõige tõhusamate ultraheli tingimustega. Optimaalne ultrahelitöötlus parimate emulgatsioonitulemuste jaoks!
Hielscheri ultraheli seadmete töökindlus võimaldab 24 / 7 tööd raskeveokite ja nõudlikes keskkondades. See muudab Hielscheri ultraheli seadmed usaldusväärseks töövahendiks, mis vastab teie emulgeerimise nõuetele.

Lihtne, riskivaba testimine

Ultraheli protsessid võivad olla täiesti lineaarsed. See tähendab, et iga tulemus, mille olete saavutanud labori või pink-top ultrasonicator abil, saab skaleerida täpselt sama väljundini, kasutades täpselt samu protsessi parameetreid. See muudab ultraheli ideaalseks riskivaba teostatavuse testimiseks, protsessi optimeerimiseks ja hilisemaks rakendamiseks kaubanduslikuks tootmiseks. Võtke meiega ühendust, et teada saada, kuidas ultrahelitöötlus võib parandada teie emulsiooni tootmist.

Kõrgeim kvaliteet – Projekteeritud ja valmistatud Saksamaal

Pereettevõttena ja pereettevõttena seab Hielscher oma ultraheli protsessorite kõrgeimad kvaliteedistandardid esikohale. Kõik ultrasonicators on projekteeritud, valmistatud ja põhjalikult testitud meie peakorter Teltow lähedal Berliinis, Saksamaa. Hielscheri ultraheli seadmete töökindlus ja usaldusväärsus muudavad selle teie tootmises tööhobuseks. 24/7 töö täiskoormusel ja nõudlikes keskkondades on Hielscheri kõrgefektiivsete mikserite loomulik omadus.

Alljärgnev tabel annab teile ülevaate meie ultrahelihitiste ligikaudse töötlemisvõimsusest:

partii Köide flow Rate Soovitatavad seadmed
1 kuni 500 ml 10 kuni 200 ml / min UP100H
10 kuni 2000 ml 20 kuni 400 ml / min Uf200 ः t, UP400St
0.1 kuni 20 l 0.2 kuni 4 l / min UIP2000hdT
10 kuni 100 l 2 kuni 10 l / min UIP4000hdT
e.k. 10 kuni 100 l / min UIP16000
e.k. suurem klastri UIP16000

Võta meiega ühendust! / Küsi meiega!

Küsige lisateavet

Palun kasutage allolevat vormi, et küsida lisateavet ultraheli protsessorite, rakenduste ja hinna kohta. Meil on hea meel arutada teie protsessi teiega ja pakkuda teile ultraheli süsteem, mis vastab teie vajadustele!









Palun pange tähele, et meie Privaatsuspoliitika.


Ultrasonic high-shear homogenizers are used in lab, bench-top, pilot and industrial processing.

Hielscher Ultrasonics toodab suure jõudlusega ultraheli homogenisaatoreid rakenduste segamiseks, hajutamiseks, emulgeerimiseks ja ekstraheerimiseks laboris, piloot- ja tööstuslikus mastaabis.

Kirjandus/viited



Faktid Tasub teada

Õli-vees vs vesi-õli sigimine

Emulsioonid võivad olla kas õli-vees või vesi-õlis. Tehniliselt segatakse õli-vees vs vees õlis emulsioonide tekitamisel üks faas (tuntud kui dispergeeritud faas) teise (pidev faas). Teisisõnu, üks vedelik toimib omamoodi baasi, kuhu lisatakse teine vedelik. Kui emulsioon on "õli vees," õli on hajutatud faasi, mis on jaotatud pidev faas, vesi. Vees õlis emulsioonis vahetatakse rollid. Piim on näide õli-vees emulsioon, samas kui või on vesi-õli.

Mis on õli-vees ja vesi-õlis emulsioonid?

Peamine erinevus vees oleva õlija vees sisalduva emulsiooni vahel on suspensiooni koostis ans struktuur – mis tähendab, millist tüüpi vedelik on riputatud kogu teise. In õli-vees emulsioon, õli on hajutatud faas, mis on segatud väga väike tilgad vette / vesifaasis (pidev faas). Teisest küljest on vesi-õlis emulsioon määratletud suspensioonina, kus vesi on dispergeeritud faas, mis homogeenitakse minutitilkadena pidevasse õlifaasi.
Mõjukas emulgeerimine tehnikat, nagu ultraheli emulgeerimine loob vajalikud nihkejõud ja turbulentsi murda vedelikke minut tilgad ja segatakse neid põhjalikult.
Emulgaatorite valik on veel üks oluline tegur. Kuigi mõned nanosuurusega emulsioonid võivad olla looduslikult stabiilsed, ei ole enamik emulsioone pikema aja jooksul looduslikult stabiilsed. Seetõttu peab ravimvorm olema hoolikalt kavandatud, et luua dispersioonid, millel on suurem säilivusaeg. Mitte iga emulgeeriv aine ei sobi kokku mis tahes tüüpi emulsiooniga. Hea lahustuvusega emulgeeriv aine vees võib hõlbustada õli-vees emulsiooni paremini kui vesi-õlis, samas kui hea lahustuvusega emulgaator võib töötada kõige paremini vees õlis emulsioonide jaoks.