امولسیون توسط اولتراسونیک کاویتاسیون

طیف گسترده ای از محصولات متوسط و مصرفی، مانند لوازم آرایشی و لوشن های پوستی، مملو از مواد دارویی، ورنیش ها، رنگ ها و روغن ها و سوخت ها به طور کامل یا بخشی از آن بر اساس امولسون ها استوار هستند. Hielscher تولید بزرگترین پردازنده های مایع مافوق صوت صنعتی در جهان برای emulsifying کارآمد از جریان حجم بزرگ در کارخانه های تولید.

التراسونیک امولسیون

در آزمایشگاه, قدرت emulsification سونوگرافی شده است شناخته شده است و برای مدت طولانی به دلیل مزایای مختلف است که به همگن سازی مافوق صوت و emulsification گره خورده است. اولسیفیکاسیون مافوق صوت قابل اعتماد است بر اساس استفاده از پروب مافوق صوت, به اصطلاح sonotrodes. از طریق کاوشگر مافوق صوت، سونوگرافی با شدت بالا به مایعات همراه است و ایجاد حفره صوتی. حفره مافوق صوت یا آکوستیک تولید نیروهای براری بالا, که ارائه انرژی مورد نیاز برای مختل کردن قطره های بزرگ پایین به قطره های اندازه نانو. در نتیجه دو یا چند فاز مایع به یک زیرمیکرون یکنواخت یا نانو املسون مخلوط می شوند.

درخواست اطلاعات




توجه داشته باشید ما سیاست حفظ حریم خصوصی.


امواج فراصوت قابل اعتماد و کارآمد در تولید امولسون های زیرمیکرون و نانو به اندازه.

امواج فراصوت قابل اعتماد و کارآمد در تولید امولسون های زیرمیکرون و نانو به اندازه.

مزایای استفاده از اولسیفیکاسیون مافوق صوت

اولسیفیکاسیون مافوق صوت با استفاده از یک مافوق صوت از نوع کاوشگر ارائه می دهد مزایای متعددی نسبت به تکنیک های دیگر emulsifying:

  1. بهبود ثبات املسون: امولسیون التراسونیک ایجاد اندازه قطرات کوچکتر و توزیع قطره یکنواخت تر، و در نتیجه بهبود ثبات امولسیون و عمر مفید طولانی تر. قطرات زیر میکرون و نانو می توانند به طور قابل اعتماد با استفاده از سونوگرافی قدرت تولید شوند.
  2. بهره وری انرژی: اولسیفیکاسیون مافوق صوت نیاز به انرژی کمتری نسبت به سایر روش های اولسیفیکاسیون دارد و آن را به یک فرایند کارآمدتر از انرژی می کند.
  3. مقیاس پذیری: اولسیفیکاسیون مافوق صوت را می توان به راحتی بالا یا پایین بسته به حجم مورد نیاز مقیاس, و آن را یک فرایند همه کاره برای هر دو آزمایشگاه و برنامه های کاربردی صنعتی.
  4. صرفه جویی در زمان: اولسیفیکاسیون مافوق صوت می تواند یک فرایند بسیار سریع، با شکل گیری امولسیون در ثانیه تا دقیقه، بسته به مایعات، حجم و تجهیزات است.
  5. کاهش نیاز به سورفکتانت ها: اولسیفیکاسیون مافوق صوت می تواند نیاز به سورفکتانت ها را کاهش دهد، که اغلب برای تثبیت تکانه ها مورد نیاز است. با این حال، با کاهش اندازه قطره، مساحت سطح ذرات افزایش می یابد و مساحت بیشتری باید توسط یک سورفکتانت پوشیده شود. امواج فراصوت است سازگار با تقریبا هر نوع سورفکتانت از جمله جایگزین و emulsifiers رمان.
  6. حداقل و قابل کنترل تولید حرارت: اولسیفیکاسیون مافوق صوت یک فرایند غیر حرارتی است و تولید گرما در طول پردازش می تواند اجتناب شود و یا به درجه کوچک کاهش می یابد. در نتیجه خطر تخریب حرارتی ترکیبات یا مواد حساس کاهش می یابد.

به طور کلی, مزایای استفاده از اولتراسونیک با استفاده از یک مافوق صوت نوع پروب آن را یک انتخاب محبوب برای تقلید در زمینه های مختلف, از جمله مواد غذایی و آشامیدنی, داروسازی, لوازم آرایشی, مواد شیمیایی خوب و سوخت.

Ultrasonic emulsification with Hielscher's UP200Ht and sonotrode S26d14

آماده سازی مافوق صوت از روغن در آب (O / W) emulsion (آب قرمز / روغن زرد). چند ثانیه فراصوت فازهای جداگانه آب/روغن را به یک امولاسیون ریز تبدیل می کند.

 
 
ویدیو زیر را نشان می دهد روند emulsification نفت (زرد) را به آب (قرمز) با استفاده از آزمایشگاه UP400S مافوق صوت.

این ویدیو نشان می دهد که Hielscher ultrasonicator UP400S آماده سازی نانو امولسیون نفت در آب است.

امولسیون نفت در آب با استفاده از UP400S

تصویر بندانگشتی ویدئو

 

امواج فراصوت یک تکنیک موثر از emulsification و نانو emulsification است.امولسيون چيه؟
امولسیون ها پراکندگی دو یا چند مایعات ناپیوسته هستند. سونوگرافی بسیار شدید توانایی لازم برای پراکنده شدن یک فاز مایع (فاز پراکنده) را در قطرات کوچک در مرحله دوم (فاز پیوسته) فراهم می کند. در ناحیه پراکنده، حباب های حفره حفره ای موجب موج های شدید شوک در مایع اطراف می شود و موجب تشکیل جت های مایع سرعت بالا می شود.
Miniemulsions, که می تواند به طور کارآمد توسط امواج فراصوت ایجاد, افزایش واکنش های پلیمریزاسیون.

Miniemulsions, که می تواند به طور کارآمد توسط امواج فراصوت ایجاد, افزایش واکنش های شیمیایی. پلیمریزاسیون ماکروامولزیون (a) در مقابل پلیمریزاسیون مینی اولسیون (ب) [Schork et al. 2005: 136]

نانو امولسیون – نرم افزار قدرت برای امواج فراصوت

نانوملولها، امولسون هایی با قطرات هستند که به طور معمول کمتر از ۱۰۰ نانومتر اندازه دارند. نانوملوله ها مزایای متعددی را نسبت به امولسون های معمولی ارائه می دهند، از جمله خواص عملکردی منحصر به فرد، پایداری بالاتر، شفافیت و غیره.
امواج فراصوت پیشی از فن آوری های سنتی emulsification به خصوص هنگامی که آن را به شکل گیری nanoemulsions می آید. این است که به دلیل بسیار کارآمد و انرژی شدید اصل کار سونوگرافی.

اصل کار از اولسیفیکاسیون مافوق صوت

Ultrasonic cavitation at Hielscher's UIP1000hdT (1kW) ultrasonicatorفرایندهای اولسیفیکاسیون مافوق صوت از نیروهای حفره صوتی استفاده می کنند. حفره صوتی اشاره به پدیده تشکیل، رشد، و فروپاشی implosive حباب های کوچک در یک محیط مایع تحت امواج سونوگرافی با شدت بالا است. نفوذ این حباب ها فشار شدید محلی و گرادیان های دما را تولید می کند که می تواند نیروهای براری بالا، امواج شوک، و میکروجت هایی را ایجاد کند که می توانند ذرات بزرگ و آگلومراها را به ذرات کوچکتر بشکنند. تصویر سمت چپ نشان می دهد حفره مافوق صوت تولید شده در کاوشگر UIP1000hdT مافوق صوت (1000 وات) در یک ستون شیشه ای پر از مایع.
در اولسیفیکاسیون و نانوامولاسیون، شدت حفره صوتی نقش حیاتی در کاهش اندازه قطره ها در املسیون دارد. فروپاشی نفوذی حباب های حفره ای می تواند نیروهای براری قوی ایجاد کند که قطره های بزرگتر را به قطره های کوچکتر می شکنند. همچنین گرادیان های فشار و دمای محلی تولید شده توسط حفره نیز می توانند شکل گیری قطره های جدید را ترویج کنند و تکانش را تثبیت کنند.
جنبه منحصر به فرد حفره صوتی توانایی آن در ارائه ورودی انرژی محلی و شدید به محیط مایع، بدون نیاز به تنش های مکانیکی یا حرارتی بالا است. این باعث می شود آن را یک تکنیک جذاب برای نانو emulsification، آن را به عنوان می تواند ورودی انرژی مورد نیاز برای فرایند emulsification در حالی که دستیابی به اندازه قطره کوچکتر و توزیع اندازه قطره باریک تر را کاهش دهد.
با توجه به این نیروهای مافوق صوت دقیقا قابل کنترل, حفره صوتی یک ابزار قدرتمند برای نانو emulsification است. توانایی آن برای تولید ورودی انرژی محلی و شدید اجازه می دهد تا برای شکستن قطره های بزرگتر تشکیل submicron- و نانو اندازه آنهایی که در بهره وری بسیار بالا.

آب نفت با استفاده از امواج فراصوت تولید (Hielscher مافوق صوت)مطالعات در روغن در آب (فاز آب) و آب در روغن (نفت فاز) امولسیون ارتباط بین چگالی انرژی و اندازه قطرات (به عنوان مثال قطر SAUTER) نشان داده اند. تمایل روشنی برای اندازه قطرات کوچکتر در افزایش تراکم انرژی (وجود داردکلیک کنید در سمت راست گرافیکی). در سطوح چگالی انرژی مناسب، سونوگرافی می تواند آسان و قابل اعتماد رسیدن به اندازه قطره متوسط در محدوده نانو.

کاوشگر مافوق صوت برای Emulsification کارآمد

Hielscher ارائه می دهد طیف گسترده ای از مافوق صوت از نوع کاوشگر و لوازم جانبی برای تقلید کارآمد و پراکنده مایعات در دسته و جریان را از طریق حالت.
سیستم های متشکل از چندین پردازنده مافوق صوت تا 16,000 وات هر, ارائه ظرفیت مورد نیاز برای ترجمه این نرم افزار آزمایشگاه را به یک روش تولید کارآمد برای به دست آوردن امولسون ریز پراکنده در جریان مداوم و یا در یک دسته – دستیابی به نتایج قابل مقایسه با بهترین هموگنیزرهای با فشار بالا در حال حاضر، مانند دریچه خروجی جدید است. علاوه بر این کارایی بالا در امولسیون مداوم، دستگاه های اولتراسونیک Hielscher نیاز به نگهداری بسیار کم و بسیار آسان برای کار و تمیز کردن. سونوگرافی عملا از تمیز کردن و شستشو حمایت می کند. قدرت اولتراسونیک قابل تنظیم است و می تواند به محصولات خاص و الزامات امولسیون سازگار باشد. راکتورهای مخصوص جریان جریان که از CIP پیشرفته (پاک شده در محل) و SIP (استریل کردن در محل) مورد نیاز هستند نیز در دسترس هستند.

هموژنیزر مافوق صوت صنعتی برای emulsification کارآمد از نفت و آب. امواج فراصوت بسیار کارآمد در تولید نانومولاسیون پایدار طولانی مدت است.

مولتی سونوراکتور MSR-4 یک رآکتور همگن سازی اینلاین صنعتی مناسب برای فرایندهای (نانو-)امولیزاسیون با توان بالا است.

جدول زیر به شما می دهد که نشانه ای از ظرفیت پردازش تقریبی ultrasonicators ما:

دسته ای دوره نرخ جریان دستگاه های توصیه شده
00.5 به 1.5mL خب VialTweeter(ویال گروهی)
1 تا 500ML 10 تا پوست 200ml / دقیقه UP100H
10 به 2000mL 20 تا 400ML / دقیقه UP200Ht، UP400St
00.1 به 20L 00.2 به 4L / دقیقه UIP2000hdT
10 تا 100L 2 تا 10L / دقیقه UIP4000hdT
15 تا 150L 3 تا 15L/min UIP6000hdT
خب 10 تا 100L / min و UIP16000
خب بزرگتر خوشه UIP16000

تماس با ما! / از ما بپرسید!

برای اطلاعات بیشتر بپرسید

لطفا با استفاده از فرم زیر برای درخواست اطلاعات اضافی در مورد امولسیفیرها مافوق صوت, برنامه های کاربردی و قیمت. ما خوشحال خواهد شد به بحث در مورد فرآیند خود را با emulsification با شما و به شما ارائه سیستم مافوق صوت دیدار با الزامات خود را!









لطفا توجه داشته باشید ما سیاست حفظ حریم خصوصی.


این ویدیو نشان می دهد که پردازنده مافوق صوت Hielscher UP400S آماده سازی نانو به اندازه روغن نباتی در آب امولسیون.

امولسیون روغن نباتی در آب با استفاده از UP400S

تصویر بندانگشتی ویدئو

هموژنیزرهای بلندبرش مافوق صوت در آزمایشگاه، نیمکت بالا، خلبان و پردازش صنعتی مورد استفاده قرار می گیرند.

Hielscher مافوق صوت تولید هموژنایزر مافوق صوت با عملکرد بالا برای مخلوط کردن برنامه های کاربردی، پراکنده، تقلید و استخراج در آزمایشگاه، خلبان و مقیاس صنعتی است.



ادبیات/منابع

  • Ahmed Taha, Eman Ahmed, Amr Ismaiel, Muthupandian Ashokkumar, Xiaoyun Xu, Siyi Pan, Hao Hu (2020): Ultrasonic emulsification: An overview on the preparation of different emulsifiers-stabilized emulsions. Trends in Food Science & Technology Vol. 105, 2020. 363-377.
  • Seyed Mohammad Mohsen Modarres-Gheisari, Roghayeh Gavagsaz-Ghoachani, Massoud Malaki, Pedram Safarpour, Majid Zandi (2019): Ultrasonic nano-emulsification – A review. Ultrasonics Sonochemistry Vol. 52, 2019. 88-105.
  • Behrend, O., Schubert, H. (2000): Influence of continuous phase viscosity on emulsification by ultrasound, in: Ultrasonics Sonochemistry 7 (2000) 77-85.
  • Behrend, O., Schubert, H. (2001): Influence of hydrostatic pressure and gas content on continuous ultrasound emulsification, in: Ultrasonics Sonochemistry 8 (2001) 271-276.
  • F. Joseph Schork; Yingwu Luo; Wilfred Smulders; James P. Russum; Alessandro Butté; Kevin Fontenot (2005): Miniemulsion Polymerization. Adv Polym Sci (2005) 175: 129–255.

آمار ارزشمند دانستن

تعریف اصطلاح “امولسیون”

یک امولسون مخلوطی از دو یا چند مایع غیر قابل احتاط است، مانند روغن و آب.
املسون ها می توانند یا نفت در آب (جایی که قطره های روغن در آب پراکنده می شوند) یا آب در روغن (جایی که قطره های آب در نفت پراکنده می شوند) باشد. از املسون ها در کاربردهای مختلفی استفاده می شود که از آن جمله می توان به محصولات غذایی (مانند پانسمان سالاد و سس مایونز)، لوازم آرایشی (مانند لویشن و کرم)، و داروسازی (مانند واکسن) اشاره کرد.
یک امولسیفر با کاهش کشش سطحی بین دو ماده غیر قابل تقلید (مانند نفت و آب) در یک املسون کار می کند. این امر تمایل دو ماده به جدا شدن را کاهش می دهد و به آن ها اجازه می دهد تا مخلوطی پایدار تشکیل دهند.

تثبیت کننده ام اولسی فایرها

به طور کلی، امولسون ها نیاز به تثبیت با استفاده از یک عامل امولز کننده یا سورفکتانت دارند. امولسیفیرها آمفیفیلی هستند - آنها جذب هر دو آب و مواد چرب. این بدان معنی است که آنها دارای خواص آب دوست (آب دوست) و آب هراسی (نفت دوست) ، که اجازه می دهد تا آنها را به تعامل با هر دو فاز نفت و آب از emulsion. بخش هیدروفیلی مولکول املیسیفیر به مولکول های آب متصل می شود، در حالی که بخش آب هراسی به مولکول های روغن متصل است.
با اطراف کردن قطره های روغن با مولکول های امولسیفر، امولسیفر یک لایه محافظ در اطراف قطره ها ایجاد می کند که مانع از تماس آن ها با یکدیگر و زغال شدن (پیوستن به هم) برای تشکیل قطره های بزرگتر می شود. این کار به پایدار نگه داشتن امولسون کمک می کند و از جداسازی جلوگیری می کند.
به عنوان coalescence از قطره پس از اختلال تاثیر می گذارد توزیع اندازه قطره نهایی, کارآمد تثبیت امولسیفیرها استفاده می شود برای حفظ توزیع اندازه قطره نهایی در سطح است که برابر با توزیع بلافاصله پس از اختلال قطره در منطقه پراکنده مافوق صوت. تثبیت کننده ها در واقع منجر به بهبود اختلال قطره در چگالی انرژی ثابت می شوند.
نمونه هایی از امولزیفیرها که معمولاً مورد استفاده قرار می گیرند عبارتند از لسیتین (که در زرده تخم مرغ و سویا یافت می شود)، مونو و دیگلیسیرید، پلی سوربت ۸۰، و سدیم استیریل لاکتیلات.


مافوق صوت با کارایی بالا! محدوده محصول Hielscher را پوشش می دهد طیف کامل از سونوگرافی آزمایشگاه جمع و جور بیش از نیمکت بالا واحد به سیستم های مافوق صوت تمام صنعتی.

Hielscher Ultrasonics تولید هموژنیزرهای مافوق صوت با کارایی بالا از ازمایشگاه ها تا اندازه صنعتی.


خوشحال خواهیم شد که در مورد روند شما بحث کنیم.

بيا باهاش تماس بگيرم