پراکندگی نانوذرات در موم – فرمولاسیون های پایدار بسازید!
پراکنده کردن نانوذرات در ماتریس های مومی یک کاربرد مهم و در عین حال چالش برانگیز در پوشش ها، لوازم آرایشی، دارویی و مواد تغییر فاز است. با توجه به ویسکوزیته ذاتی موم های مذاب، آبگریزی آنها و تمایل نانوذرات به جمع شدن به دلیل انرژی های سطحی بالا، تهیه پراکندگی نانوذرات-موم نیاز به دانش فنی دارد. Sonicators Hielscher ارائه قدرت پراکنده، کنترل پذیری دقیق و مقیاس پذیری برای تولید پراکندگی پایدار نانوذرات-موم در تولید نیمکت بالا و صنعتی.
چالش های پراکندگی نانوذرات به موم
نانوذرات – چه فلزی ، سرامیکی یا مبتنی بر کربن – به راحتی سنگدانه ها را به دلیل فعل و انفعالات قوی واندروالس تشکیل می دهند. در موم ، این فعل و انفعالات با کمبود حلال های قطبی یا تثبیت کننده ها تشدید می شود. همزن مکانیکی یا هموژنایزرهای روتور-استاتور اغلب ناکافی هستند، به خصوص زمانی که قطر نانوذرات کمتر از 100 نانومتر باشد یا زمانی که بارگذاری زیاد مورد نیاز است. یک پراکندگی همگن به انرژی ورودی نیاز دارد که بتواند آگلومراها را در مقیاس نانو از هم جدا کند و در عین حال سطح ذرات را با محیط موم خیس کند.
Hielscher پروب نوع فراصوت تولید نانوامولسیون موم پارافین پایدار.
مکانیسم نانو پراکندگی اولتراسونیک
اثربخشی قابل توجهی از پراکندگی مافوق صوت نهفته در مکانیسم کار منحصر به فرد از حفره صوتی. پروب نوع فراصوت تولید نیروهای حفره شدید زمانی که شدت بالا, امواج اولتراسوند فرکانس پایین از طریق مایع, به عنوان مثال،، موم مذاب. فروپاشی حباب در حین کاویتاسیون باعث ایجاد نقاط داغ موضعی با گرادیان های برشی شدید، امواج ضربه ای و میکروجت ها می شود. این نیروهای گذرا بر چسبندگی بین ذرات غلبه می کنند و به طور موثر خوشه های نانوذرات را از بین می برند.
علاوه بر این، امواج فراصوت باعث افزایش خیس شدن سطوح نانوذرات توسط مذاب موم می شود. فروپاشی مکرر حباب های کاویتاسیون کشش بین سطحی را کاهش می دهد و مولکول های موم را قادر می سازد تا بین ذرات نفوذ کرده و آنها را به صورت استریک تثبیت کنند.
برنامه های کاربردی برای مافوق صوت آماده موم Nanodispersions
توانایی پراکندگی همگن نانوذرات در موم راه را برای کاربردهای چندگانه باز می کند:
- پوشش ها و جلا ها: افزودن نانوذرات سیلیس یا آلومینا باعث افزایش سختی، مقاومت در برابر خراش و براقیت می شود.
- فرمولاسیون های آرایشی و بهداشتی: دی اکسید تیتانیوم یا نانوذرات اکسید روی ضمن حفظ شفافیت، محافظت در برابر اشعه ماوراء بنفش را فراهم می کنند.
- مواد تغییر فاز (PCM): گرافن، نانولوله های کربنی یا اکسیدهای فلزی هدایت حرارتی را افزایش می دهند و راندمان ذخیره گرما را در سیستم های انرژی بهبود می بخشند.
- تحویل دارو: نانوذرات لیپوفیل تعبیه شده در موم به عنوان مخازن آهسته رهش در فرمولاسیون های موضعی یا خوراکی عمل می کنند.
پراکنده کننده های اولتراسونیک برای فرمولاسیون موم و نانوذرات
پراکندگی اولتراسونیک با استفاده از Sonicators از نوع پروب Hielscher با کارایی بالا یک تکنیک قوی و مقیاس پذیر برای تولید نانوپراکندگی موم پایدار است.
سیستم های اولتراسونیک از نوع پروب Hielscher به دلیل قابلیت پردازش بالا، کنترل دقیق پارامتر و مقیاس پذیری خطی به طور گسترده ای برای پردازش نانوذرات استفاده می شوند. این که آیا شما نیاز به آماده سازی پراکندگی نانوذرات موم در دسته و یا در تولید مداوم درون خطی ، Hielscher التراسونیک ارائه می دهد راه اندازی فراصوت ایده آل : هموژنایزر آزمایشگاه التراسونیک ابزار مناسب برای تحقیق و توسعه محصول ، در حالی که سلول های جریان صنعتی مافوق صوت اجازه می دهد برای تولید پایدار موم نانو پراکندگی با رعایت بالاترین استانداردهای کیفیت.
ساخته شده به بالاترین استانداردهای کیفیت، ultrasonicators Hielscher ترکیبی از استحکام، کاربر پسندی، و ادغام آسان به فرآیندهای صنعتی. آنها که برای مقاومت در برابر محیط های سخت طراحی شده اند، دارای فناوری پیشرفته هستند، دارای گواهینامه ISO هستند و با الزامات CE، UL، CSA و RoHS مطابقت دارند.
- راندمان بالا
- تکنولوژی روز
- قابلیت اطمینان & نیرومندی
- کنترل فرآیند قابل تنظیم و دقیق
- دسته & درون خطی
- برای هر حجمی
- نرم افزار هوشمند
- ویژگی های هوشمند (به عنوان مثال، قابل برنامه ریزی، پروتکل داده ها، کنترل از راه دور)
- آسان و ایمن برای کار
- تعمیر و نگهداری کم
- CIP (تمیز کردن در محل)
جدول زیر به شما نشانه ای از ظرفیت پردازش تقریبی مافوق صوت ما می دهد:
| حجم دسته ای | نرخ جریان | دستگاه های توصیه شده |
|---|---|---|
| 0.5 تا 1.5 میلی لیتر | ن.ا. | VialTweeter(ویال گروهی) |
| 1 تا 500 میلی لیتر | 10 تا 200 میلی لیتر در دقیقه | UP100H |
| 10 تا 2000 میلی لیتر | 20 تا 400 میلی لیتر در دقیقه | تا 200 هرتز، UP400St |
| 0.1 تا 20 لیتر | 0.2 تا 4 لیتر در دقیقه | UIP2000hdT |
| 10 تا 100 لیتر | 2 تا 10 لیتر در دقیقه | UIP4000hdT |
| 15 تا 150 لیتر | 3 تا 15 لیتر در دقیقه | UIP6000hdT |
| ن.ا. | 10 تا 100 لیتر در دقیقه | UIP16000hdT |
| ن.ا. | بزرگتر | خوشه ای از UIP16000hdT |
سیستم امولسیون کننده اولتراسونیک برای تولید مارگارین صنعتی
ادبیات / منابع
- Szymańska, Iwona; Żbikowska, Anna; Kowalska, Małgorzata; Golec, Krzysztof (2021): Application of Oleogel and Conventional Fats for Ultrasound-assisted Obtaining of Vegan Creams. Journal of Oleo Science 70, 2021.
- Noonim, P.; Rajasekaran, B.; Venkatachalam, K. (2022): Structural Characterization and Peroxidation Stability of Palm Oil-Based Oleogel Made with Different Concentrations of Carnauba Wax and Processed with Ultrasonication. Gels 2022, 8, 763.
- A.R. Horrocks, B. Kandola, G.J. Milnes, A. Sitpalan, R.L. Hadimani (2012): The potential for ultrasound to improve nanoparticle dispersion and increase flame resistance in fibre-forming polymers. Polymer Degradation and Stability, Volume 97, Issue 12, 2012. 2511-2523.
پرسش و پاسخهای متداول
موم چیست؟
موم دسته ای از مواد آلی و آبگریز است که عمدتا از هیدروکربن های با زنجیره بلند، استرها، اسیدهای چرب و الکل ها تشکیل شده است. آنها در دمای اتاق جامد هستند، نقطه ذوب نسبتا کمی دارند و رفتار نرم شدن را پس از گرم شدن نشان می دهند.
انواع مختلف موم چیست؟
انواع موم ها شامل موم های طبیعی مانند موم زنبور عسل، کارنوبا و کاندلیلا، موم های معدنی مشتق شده از نفت یا لیگنیت مانند پارافین، میکروکریستالی و موم مونتان و موم های مصنوعی مانند پلی اتیلن، فیشر-تروپش و موم های آمید است.
واکس ها برای چه مواردی استفاده می شوند؟
موم ها به طور گسترده در صنایع استفاده می شوند. آنها محافظت از سطح را در پوشش ها و پولیش ها فراهم می کنند، به عنوان عوامل ساختاری و اتصال دهنده در لوازم آرایشی و دارویی عمل می کنند، به عنوان عوامل آزاد کننده و پوشش های محافظ در صنایع غذایی عمل می کنند و به عنوان روان کننده ها، چسب ها و مواد تغییر فاز برای ذخیره انرژی در کاربردهای فنی عمل می کنند.
قطبیت موم های مختلف چقدر است؟
قطبیت موم ها با ترکیب شیمیایی آنها متفاوت است. موم های پارافین و پلی اتیلن عمدتا غیر قطبی هستند، موم زنبور عسل و موم کرنوبا به دلیل استرها و اسیدهای چرب آزاد قطبیت ضعیفی از خود نشان می دهند و موم های مونتان یا برخی از موم های مصنوعی به دلیل عملکردهای کربوکسیلیک و آمید قطبیت متوسطی از خود نشان می دهند.
Hielscher مافوق صوت تولید کننده هموژنایزرهای مافوق صوت با کارایی بالا از ازمایشگاه ها تا اندازه صنعتی.