Vahaemulsioonid koos võimsus ultraheliuksega
- Kui vaha on väga ühtlane jaotus, saadakse stabiilne vahaemulsioon väga nanoosakestega.
- Ultraheli homogenisaatorid tekitavad kõrge nihkejõudu ja on usaldusväärsed ja vastupidavad süsteemid stabiilsete vahade nanoemulsioonide tootmiseks.
- Hielscher ULTRASONICS’ Kõrge nihkega ultrasonikaatorid annavad suurepäraseid emulsioone erinevatele tööstusharudele.
Ultraheliõli emulsioonid
Ultraheli genereeritud kõrge nihkejõud annab vajaliku energia nanoosakeste emulsioonide tootmiseks, näiteks stabiilsete parafiinvaha nanoemulsioonide saamiseks.
Sub-mikroni- ja nanoemulsioonid ja dispersioonid võib valmistada erinevate vahade kombinatsiooniga, et saada kõrgtehnoloogilisi tooteid (nt lubrikatsioon, veekindlus, kriimustuskindlus jne).
Ultraheli homogenisaatorite suured nihkejõud võimaldavad valmistada stabiilseid kasutusvalmis vahapreparaate osakestega tasakaalus. Ultraheli emulgeerimine toob kaasa nanoosakeste ja ühtlase jaotuse.
Tööstuslik ultraheli läbivoolusüsteem vaha emulsioonide tootmiseks.
- Väga väike tilkade suurus alla 100nm
- Stabiilne emulsioon
- pikem säilivusaeg (mehaaniline stabiilsus)
- suurem efektiivsus
- täpne protsessi juhtimine
Ultraheli parafiinvaha nanoemulsioon
Kuidas stabiilse parafiinvahuse emulsiooni valmistada
Nanoosakeste vaha emulsioon on sõnastatud kuum parafiinvaha (õlifaasina), destilleeritud vee ja anioonsete SDS-i pindaktiivse ainega. Et moodustada jäme eelsegu, homogeniseeritakse vaha, vett ja pindaktiivset ainet magnetsegisti abil 1000 pööret minutis. Seetõttu segatakse pindaktiivne aine (kontsentratsioon 10 mg/ml emulsiooni) ja vesi keeduklaasi ja heatet ligikaudu 65 – 70 º C. Seejärel lisatakse parafiini vaha, hoides magnetsegamise all 0,2 õlifaasi mahuosa.
Pärast parafiinvaha täielikku lisamist töödeldakse hoolikalt eelnevalt segatud emulsioon ultraheliga pingil homogenisaatoriga UIP1000hdT (1000W, 20kHz) ligikaudu 15 min Ultraheli emulgeerimise protsess annab väga kõrge stabiilsusega nano-vaksemulsiooni.
Pindaktiivsed ained
Vahaemulsioone saab stabiliseerida kas steriilse mehhanismiga (kasutades mitteioonseid emulgaatoreid) või elektrostaatilise mehhanismi abil (kasutades ioonseid emulgaatoreid, enamasti anioone). Anioonsete ja mitteioonsete emulgaatorite ühendamine annab emulsioonile optimaalse stabiilsuse, sest vahaosakesed on mõlema stabiliseerimismehhanismi kaudu kaitstud. Seda nimetatakse elektro-steriliseeritud stabiliseerimismehhanismiks.
Vahade emulgeerimiseks võib kasutada mitmesuguseid emulgaatoreid või pindaktiivseid aineid, mis võivad olla anioonsed, katioonsed või mitteioonilised. Kõige sagedamini kasutatavad pindaktiivsed ained on mitteioonsed pindaktiivsed ained rasvalkoholi etoksülaatideks, kuna need pakuvad erakordset stabiilsust kõva vee, pH-löökide ja elektrolüütide eest. Teiste spetsiifiliste materjalide omaduste jaoks kasutatakse mitmesuguseid muid aineid, näiteks paremat hüdrofoobsust anioonsed pindaktiivsed ained või parema nakkuvusega katioonsed pindaktiivsed ained.
Märkus: mida väiksemad on tilgad, seda rohkem pindaktiivset ainet on vaja tilgapinna katmiseks, kuna sfääride V / S suhe on järgmine: S / V = 3 / R. Suurendamiseks x * l või x * r pikkus või raadiuses on pindala suurenemine x ruudus (x2) ja mahu suurenemine x on cubed (x3)
Formulatsioon koos vahaemulsioonide ja dispersioonidega
Ultraheli homogenisaatorid ei kasutata ainult vahaemulsioonide / dispersioonide moodustamiseks – neid kasutatakse vaha emulsioonide töötlemiseks edasistes etappides, et lisada emulsioon lisandina lõpptootes (nt katted, laquers, värvid, kosmeetika jne).
Raskeveokite ultraheli homogenisaatorid
Hielscher Ultrasonics on ülemaailmselt tuntud suure võimsusega ultraheli homogenisaatorite tarnija. Meie ultrahelihariid on kogu maailmas usaldusväärsed ja usaldusväärsed “töö hobused” keemias, farmaatsias, kosmeetikas ja toiduainetetööstuses. Hielscherin tööstusliku kvaliteediga ultrasonikaatorid tekitades intensiivse kavitatsiooni ja suure nihke tekitamiseks väga suured amplituudid kuni 200 μm (ja suuremad nõudmised). Selle tulemusel tekivad väga kitsad osakeste jaotused ülikergilised nanoemulsioonid ja dispersioonid. Meie suure võimsusega ultraheli süsteemid aitavad teil saavutada oma vahakompositsioonide kvaliteetset kvaliteeti.
Hielscheri ultraheli seadmete töökindlus võimaldab 24/7 töötamist rasketes tingimustes ja nõudlikes keskkondades.
Ultraheli toodetud nano-emulsiooni osakeste suuruse jaotus.
| partii Köide | flow Rate | Soovitatavad seadmed |
|---|---|---|
| 0.5 kuni 1,5 ml | e.k. | VialTweeter |
| 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 | UIP4000 |
| e.k. | 10 kuni 100 l / min | UIP16000 |
| e.k. | suurem | klastri UIP16000 |
Võta meiega ühendust! / Küsi meiega!
Võimas 1.5kW ultraheli protsessor UIP15000hd
Kirjandus/viited
- 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.
Ultraheli töötlus: Hielscher toetab teid teostatavusest ja optimeerimisest kaubanduslikuks tootmiseks!
Faktid Tasub teada
Vaha
Vahad on määratletud kui mitmekesine orgaaniliste ühendite klass, mis on hüdrofoobsed, tempereeritavad tahked ained ümbritseva õhu temperatuuride lähedal. Vahad koosnevad erinevatest komponentidest, sealhulgas süsivesinikest (tavalised või hargnenud alkaanid ja alkenid), ketoonid, diketoonid, primaarsed ja sekundaarsed alkoholid, aldehüüdid, steroolestrid, alkanoinhapped, terpeenid (squalene) ja monoestrid (vaha estrid). Vahade Keemiline koostis on keerukas ja varieerub, kuid üldiselt sisaldavad vahad suhteliselt suurt alkaanide osa ja süsivesinikest on pikad või väga pikad süsinikuahelad (12 kuni umbes 38 süsinikuaatomit). Need on tahke suure temperatuuriga (fusioonipunkt vahemikus 60 ° c kuni 100 ° c). Kui sulanud, pöörduvad nad madala viskoossusega vedelikku.
Neid iseloomustab nende vees lahustuvus, kuid lahustuvus orgaanilistes, mittepolaarsetes lahustites. Vahasid saab eristada looduslikest (taimsetest, loomset päritolu), poolsünteetilisi ja sünteetilisi vahasid.
Vahade kaubanduslikuks tootmiseks on toornafta peamine allikas.
Kaks kõige olulisemat nafta vaha tüüpi on parafiin ja mikrokristallilised vahad:
Parafiinvahad enamasti valge lõhnatu, maitsetu, vahajas tahke konsistents, mille tüüpiline sulamistemperatuur on 46 ° C kuni 68 ° C (115 ° F ja 154 ° F) ning tihedus on umbes 900 kg / m3. See on makrokristalliline struktuur ja vees lahustumatu, kuid lahustub eetris, benseenis ja teatud estrites. Parafiinvahad on saadud toorõlis ja sisaldavad 20 kuni 40 süsinikuaatomit.
Mikrokristalne vaha, mida nimetatakse ka petrolaatumiks, kasutatakse mitmekülgsete rakenduste tõttu selle lõhna, värvi, õli sisalduse, konsistentsi ja õlisideme omaduste tõttu.
α-olefiinvahad on kas sünteetiliselt saadud etüleenist Fischeri-Tropschi sünteesi abil koos Ziegler-Natta katalüsaatoriga või etüleeni oligomerisatsiooni teel. Alfa-olefiinvahasid kasutatakse sageli määrdeõli lisandites, PVC määrdeainetes, küünlates, naftapuurimiskemikaalides ja kosmeetikas.
Polüetüleenvaha (PE-WAX) on madala molekulmassiga polüetüleen (ULMWPE), mis koosneb etüleenmonomeeri ahelatest. Polüpropüleenvaha (PP-WAX) on sünteetiline kristalliline madala molekulaarvaik.
Mõlemad, polüetüleen- ja polüpropüleenvahad on homopolümeerid ja neid kasutatakse peamiselt plastide värvainete valmistamiseks.
Kopolümeervahad näiteks etüleenvinüülatsetaadi (EVA) ja etüleenakrüülhappe (EAA) derivaadid on laialdaselt levinud kattekihtide koostistes, nt metallist põhjakotid.
Vahasid ja vaha lisandeid kasutatakse laialdaselt toote määrimiseks / libisemist, reoloogiat, abrasiooniresistentsust, anti-blokeerivaid / tõkkeid, poleerimis- või mattamist, vastupidavust antioksüdatsioonile ja / või veekindlust.
Vahad on paljudes tööstusharudes laialdaselt kasutatav komponent, näiteks kemikaalide tootmisel (nt trahvi & erikemika), katted, värvid & trükivärvid, lisandid & modifikaatorid, liimid, plastist & PVC, rehvid & kummid, ehitus & hoone, termostaatjuhtimisseadmed, pakendid, toit ja kosmeetikatooted.
Looduslikud vahad:
- Loomsed vahad: mesilasvaha, lanoliin, rasv, šellak, spermatseet
- Taimsed vahad: carnauba, candelilla, soja, kastoor, riisikliid, bayberry, jojoba jne
Mineraalvahad:
- Fossiilvahad: Ceresin, Montan, ozocerite, karbamiidi vaha
- Naftaõlid: parafiin, mikrokristallilised vahad, nt vaseliin
Sünteesitud vahad:
Sünteetilised vahad: etüleenpolümeerid, nt polüetüleen & polüoolestri estrid; polüolefiinvahad; rasvhapete amiidvahad; klooritud naftaleenid; süsivesinike tüüp, nt Fischer-Tropsch
Vaha emulsioon
Vaha emulsioon / vaha dispersioon on ühe või mitme vaha stabiilne segu vees. Kuna vahad ja vesilahused on tavaliselt segunematud, on vajalik stabiilse vahaemulsiooni moodustamiseks pindaktiivsed ained ja keerukas segamisprotsess, nt võimsus ultraheli. Õige tähendusega vaha emulsioon tuleb nimetada vaha dispersiooniks, kuna vahad on toatemperatuuril kindlad. Aga kuna vahamaimulsioonid / dispersioonid valmistatakse sulanud vahadega, siis terminid “emulgeerimine” ja “Vaha emulsioon” on kõige sagedamini kasutatud vesipõhiste vahapreparaatide jaoks, samas kui termin “vaha dispersioon” enamasti kirjeldab lahustipõhist vahapreparaati.
Emulsioon
Emulsioon on kahe või enama segunematu vedeliku vedel dispersioon.
Emulsioon võib esineda mitmesugustes tüüpides: w / o, o / w, w / o / w, o / w / o
Emulsiooni tüüpi (w / o või o / w) saab uurida lahjenduskontrolli teel. Emulsiooni saab lahjendada vaid pideva / välise faasiga. Emulsioonitüübi tuvastamise teine viis on juhtivuskontroll. Ionilised o / w emulsioonid ei teosta, samal ajal kui o / w emulsioonidel on elektrivool.
CoCl kasutamise kohta2 filterpaberi test, CoCl-ga immutatud filterpaber2 ja kuivatatud (sinine värv). CoCl värvus2 kui on lisatud õli / emulsiooni.