Öljy vedessä -emulsiot

Emulsio koostuu kahdesta sekoittumattomasta nesteestä, jotka ovat hienojakoisesti dispergoituneet toisiinsa. Öljyssä olevien vesiemulsioiden osalta öljyinen faasi (dispergoitu faasi) sekoitetaan tasaisesti vesifaasiin (jatkuva faasi). Ultraääniemulgointiaineet ovat vakiintuneita öljy-vedessä-emulsioiden ja nanoemulsioiden valmistamiseksi. Ultraääniemulsiot loistavat yhtenäisellä pisaradispersiolla ja pitkäaikaisella stabiilisuudella, joten niitä käytetään laajalti laboratorioissa ja teollisuudessa.

Ultraääniöljy-vedessä emulsiot

Öljy-vesi-emulsiot (O/W) emulsiot ovat laajalti käytössä monissa kulutustuotteissa, kuten elintarvikkeissa, juomissa, kosmetiikassa, lääkkeissä jne., sekä teollisuudessa (esim. materiaalitiede, polymeerit, maalit, pinnoitteet, hieno kemia jne.).

Määritelmä Öljy vedessä Emulsio

Ultrasonication on tehokas emulgointi- ja nano-emulgointitekniikka.Öljy-vedessä-emulsio on seos, jossa öljyinen faasi hajoaa veteen tai toiseen vesiseen nesteeseen. Pienet öljypisarat hajotetaan hienoksi vesivaiheessa (jatkuva faasi) tämän öljy-vedessä-emulsion luomiseksi. Jos öljy (dispergoitunut faasi) leviää veteen (jatkuva faasi), se on öljy-vedessä-emulsio; jos vesipisaroja lisätään öljyisen jatkuvaan vaiheeseen, sitä kutsutaan öljyssä olevana emulsiona.
Öljy-vedessä-emulsioissa tuloksena oleva emulsion laatu riippuu formulaatiosta (öljyn ja veden suhde, emulgointiaine) ja emulgointitekniikasta. Ultraääniemulgointiaineet käyttävät akustista kavitaatiota, jolle on ominaista voimakkaat korkean leikkauksen voimat ja turbulenssit nesteessä. Nämä erittäin voimakkaat voimat hajottavat kaksi sekoittumatonta nestefaasia pieniksi pisaroiksi ja sekoittavat ne tasaisesti keskenään. Ultraääniemulgointi voi helposti tuottaa nanokokoisia hiukkasia, joiden pisarakoot ovat jopa 10 nm. Ultraäänellä valmistettujen emulsioiden hyvin pieni pisarakoko ja homogeeninen, tasainen pisarakokojakauma muuttavat sonikoinnin edulliseksi emulgointitekniikaksi.
 

Tässä videossa teemme nanoemulsion CBD-rikkaasta hamppuöljystä vedessä Hielscher UP400St -ultraäänilaitteella. Sitten mitataan nanoemulsio käyttämällä NANO-flex DLS: ää. Mittaustulokset osoittavat hyvin kapean, tilavuudella punnitun hiukkaskokojakauman välillä 9–40 nanometriä. 95 prosenttia kaikista hiukkasista on alle 28 nanometriä.

CBD-nanoemulsio - Tuota läpikuultava nanoemulsio käyttämällä UP400St-ultraäänihomogenisaattoria!

Videon pikkukuva

Informaatio pyyntö




Huomaa, että Tietosuojakäytäntö.


Ultraääniemulgointi: Tehon ultraääni on luotettava ja tehokas menetelmä nanoemulsioiden valmistamiseksi.

Selkeät, pitkäaikaiset stabiilit nanoemulsiot voidaan tuottaa luotettavasti sonikaatiolla.

Käyrä kengissä on ultraäänellä dispergoidun öljy-vedessä-nanoemulsion nanomittakaavan pisarajakauma. Tämä ultraääniemulsio koostuu piparmintun eteerisestä öljystä, joka on emulgoitu jatkuvassa vesifaasissa.

Käyrä kengissä on ultraäänellä dispergoidun öljy-vedessä-nanoemulsion nanomittakaavan pisarajakauma. Tämä ultraääniemulsio koostuu piparmintun eteerisestä öljystä, joka on emulgoitu jatkuvassa vesifaasissa.

Ultraääniemulsauksen edut

Ultraääniemulgointi on erinomaista muille emulgointitekniikoille, kuten korkeapainehomorgenisointi, korkea leikkaussekoitus ja mikrofluidisointi tehokkuudella, nanopisarojen johdonmukainen tuotanto, korkean emulsion stabiilisuus ja kyky käsitellä mitä tahansa tilavuutta pienistä putkista ja nokkakka-askelista suuriin virroihin.
Esimerkiksi Li ja Xiang (2019) osoittivat vertailevassa tutkimuksessaan korkeapainehomugenisaatiosta ja ultraääniemulsiikasta, että ultrasonication tuottaa tasaisempia, vakaampia emulsioja. Kookosöljyn vedessä olevien emulsikoiden aggregaatio ilmestyi vasta korkeapaineisen homogenisaation jälkeen, kun taas ultraääniemulgoinnin tekemä emulsio pysyi vakaana 30 päivän varastoinnin ajan.
Mekaniaaliseen kiihtymykseen verrattuna ultraäänitekniikalla valmistettujen emulsiot todettiin vakaammiksi pidemmäksi aikaa verrattuna mekaanisella kiihtymyksen avulla valmistettuihin emulsioon, jotka johtuvat pienestä pisarakoosta, joka on termodynaamisesti stabiloitu. Ultraäänitekniikka antaa vakaampia emulsioita kuin perinteinen mekaaninen kiihtymysmenetelmä. (vrt. Ramisetty ja Shyamsunder, 2011)
O'Sullivan et al. (2015) osoittaa tutkimuksessaan, että ultraääniemulgointi tuotti johdonmukaisesti submikroniemulsiot (alle 200 nm). Nanoemulsiot, joiden pisarakoko on tasainen 10nm, voidaan kuitenkin saavuttaa helposti ja luotettavasti optimoiduissa olosuhteissa. Ultraäänellä tuotettujen emulsikoiden pisarakoko on käsittelyajan ja ultraäänia amplituditoiminnon funktio sekä erä- että jatkuvalle käsittelylle.

Ultraääniemulsian edut

  • erittäin tehokas prosessi
  • submikroni- ja nanopisarat
  • yhtenäinen pisarakokojakauma
  • toistettavia tuloksia
  • minkä tahansa aseman
  • Tarkasti ohjattavissa
  • lineaarinen skaalautuva
  • turvallinen ja helppo käyttää
Ultrasonic emulsification with Hielscher's UP200Ht and sonotrode S26d14

Ultraäänivalmiste öljy-vedessä (O/W) emulsiosta (punainen vesi / keltainen öljy). Muutaman sekunnin sonikaatio muuttaa erilliset vesi-/öljyvaiheet hienoksi emulsioksi.

Ultraääniemulgisaamisen toimintaperiaate

Emulsioiden ja nanoemulsioiden ultraäänituotanto (kuten öljy-in-vesi- ja vesi-öljyemulsiot) perustuu akustisen kavitoinnin toimintaperiaatteeseen. Akustisen kavitoinnin luomiseksi korkea-intensiteetti, matalataajuinen ultraääni syntyy ultraäänianturista ja välitetään ultraäänisarven ja anturin (sonotrode) kautta nesteeksi. Suuritehoista ultraääniä pidetään ultraäänenä 16-30kHz: n alueella. Ultraäänianturi laajenee ja urakoi esimerkiksi 20kHz:n taajuudella ja lähettää siten 20 000 värähtelyä sekunnissa väliaineeseen. Kun ultraääniaallot kulkevat nesteen läpi, vuorotellen korkeapaineiset (puristus) / matalapaineiset (harvinaiset / laajenevat) syklit luovat minuuttionteloita (tyhjiökuplia), jotka kasvavat useissa painesykleissä. Nesteen ja kuplien puristusvaiheen aikana paine on positiivinen, kun taas harvinainen rasvausvaihe tuottaa tyhjiön (negatiivinen paine). Puristus-paisuntasyklien aikana nesteen ontelon onteloiden ontuessa, kunnes ne saavuttavat koon, jossa ne eivät voi imeä lisää energiaa. Tässä vaiheessa ne luhistuvat väkivaltaisesti. Näiden onteloiden luhistuminen johtaa erilaisiin erittäin energisiin vaikutuksiin, jotka tunnetaan akustisen / ultraäänikavitaatioilmiönä. Akustiselle kavitaatiolle on ominaista jakoputkien erittäin energiset vaikutukset, jotka vaikuttavat neste-neste-, kiinteä-neste- ja kaasunestejärjestelmiin. Energiatiheä vyöhyke tai kavitaatiovyöhyke tunnetaan niin kutsuttuna hot spot -vyöhykkeenä, joka on energiatihein ultraäänianturin välittömässä läheisyydessä ja laskee kasvavan etäisyyden päässä sonotrodista. Ultraäänikavitaatioiden pääpiirteitä ovat paikallisesti esiintyvät erittäin korkeat lämpötilat ja paineet sekä vastaavat eroavaisuuksiin, turbulenssiin ja nesteiden suoratoistoon. Ultraäänionteloiden luhistuessa ultraäänikuumeissa voidaan mitata jopa 5000 Kelvinin lämpötilat, jopa 200 ilmakehän paineet ja nestemäiset suihkut, joissa on jopa 1000 km/ h. Nämä erinomaiset energiaintensiiviset olosuhteet edistävät sonomekaanisia vaikutuksia, jotka tehostavat prosesseja sekoittamalla, hajottamalla ja emulgoimalla erittäin tehokkaasti. Ultraääni leikkausvoimat, nesteiden virtaus ja turbulenssit häiritsevät pisaroja ja sekoittavat ne tasaisesti toisiinsa. Tehokas ultrasonication tuottaa luotettavasti nanopisaroja, joiden kokojakauma on yhtenäinen. Tämä tekee ultraääniemulsioimisesta ensisijaisen menetelmän valmistaa öljy-vedessä-emulsiot / nanoemulsiot, joilla on korkea emulsiostajakauma ja säilyvyysaika.

Ultraääni nanoemulsiot: Tämä video osoitti, että nanoemulsio tuottaa nopeasti öljyä vedessä. UP200Ht homogenisoi öljyn ja veden sekunneissa.

Ultraääni emulgointi UP200Ht Kanssa S26d14 anturi

Videon pikkukuva

Hielscher ultrasonicator UP400St öljy-vedessä-emulsioille

Kirkkaan nanokokoisen öljy-vedessä -emulsion (O/W) valmistaminen ultraäänilaitteen kanssa UP400St

Ultraääni-intensiteetin vaikutukset emulsiolaatuun

Emulsion laadulle on ominaista pääasiassa sen vakaus. Emulsion stabiilisuus puolestaan on pisarakokojakauman ja emulsiovalmisteen tekijä.
Ultraäänivoimakkuus eli amplitudi ja sonikaatiokesto ovat tärkeitä tekijöitä, jotka vaikuttavat saadun emulsion laatuun.
Tutkimuksessa ultraääniemulgointi on jaettu kahteen vaiheeseen: Ensimmäisen vaiheen aikana tapahtuu interfacial-aaltojen ja Rayleigh-Taylorin epävakauden yhdistelmä, mikä aiheuttaa hajallaan olevien vaihepisartojen purkautumisen jatkuvaan vaiheeseen.
Toisen vaiheen aikana pisarat hajoavat akustisen kavitaatiolla lähellä pisaran rajavaiheita. Kavitaatioshokkiaaltojen aiheuttaman pisarahäiriöiden ja sekoittumisen voimakkaat vaikutukset tuottavat hyvin pieniä pisarakokoja. Ultraääniintensiteetti, amplitudi ja sonikaatioaika ovat vastuussa kavitaatiosta saadusta vaikutuksesta ja siten vaikuttavimmista parametreista, jotka koskevat hienokokoista emulgointia. Hielscher Ultrasonics teolliset ultraääniprosessorit voivat tuottaa erittäin korkeita amplitudeja. Jopa 200 μm: n amplitudit voidaan helposti ajaa jatkuvasti 24/7-toiminnassa. Vielä suurempia amplitudeja varten on saatavana räätälöityjä ultraäänisonotrodeja.

Suorituskykyiset ultraääni-emulgointikoneet

Ultraääniemulgointi on luotettava prosessointitekniikka, joka helpottaa ja nopeuttaa korkealaatuisten emulsikoiden tuotantoa submikronilla ja nanokokoisilla pisarlla. Hielscher Ultrasonics -salkku kattaa koko valikoiman kompaktista laboratorion ultraäänikoneista teollisiin emulgointisovelluksiin. Näin voimme Hielscherillä tarjota sinulle sopivimman ultraääniastian suunniteltuun emulsiolaatuun ja prosessikapasiteettiin. Pitkäaikainen kokenut henkilökuntamme auttaa sinua toteutettavuustesteistä ja prosessien optimoinnista ultraäänijärjestelmän asentamiseen lopulliselle tuotantotasolle.
Ultraääniuuttolaitteidemme pieni jalkapainatus ja niiden monipuolisuus asennusvaihtoehdoissa tekevät niistä sopivia jopa pieniin käsittelylaitoksiin. Ultraääniprosessorit asennetaan maailmanlaajuisesti elintarvikkeiden, lääkkeiden ja ravintolisien tuotantolaitoksiin.

Tämä video osoittaa Hielscher ultraääni prosessori UP400S valmistelee nano-kokoinen kasviöljy-in-water emulsio.

Kasviöljyn emulgointi vedessä UP400S:n avulla

Videon pikkukuva

Hielscher Ultrasonics – Kehittyneet emulgointijärjestelmät

Hielscher Ultrasonics -tuotevalikoima kattaa täyden valikoiman korkean suorituskyvyn ultraääni-emulgointia pienestä laajaan. Lisätarvikkeet mahdollistavat emulgointiprosessiin sopivimman ultraäänilaitekokoonpanon helpon kokoamisen. Optimaalinen ultraääniasetus riippuu suunnitellusta kapasiteetista, tilavuudesta, raaka-aineista, erä- tai inline-prosessista ja aikajanasta.

Informaatio pyyntö




Huomaa, että Tietosuojakäytäntö.


Erä ja riviin

Hielscher-ultraääni-emulgointia voidaan käyttää erä- ja jatkuvaan läpivirtauksen käsittelyyn. Ultraäänieräkäsittely on ihanteellinen prosessitestaukseen, optimointiin ja pieneen tai keskikokoiseen tuotantotasoon. Jos emulsioita tuotaan suuria määriä, inline-käsittely voi olla edullisempaa. Jatkuva inline-sekoitusprosessi vaatii hienostuneen asennuksen – koostuu pumpusta, letkuista tai putkista ja säiliöistä - mutta se on erittäin tehokas, nopea ja vaatii huomattavasti vähemmän työvoimaa. Hielscher Ultrasonics on sopivin emulgointi asetus emulsion määrä ja prosessi tavoitteet.

Ultraäänianturit ja reaktorit emulgointiin missä tahansa koossa

UIP4000hdT virtaus solu inline-sonikaatiota varten teollisessa mitta kaavassaHielscher Ultrasonics -tuotevalikoima kattaa täyden valikoiman ultraäänisuorittajia kompaktista laboratorion ultraäänilaiteista penkki- ja pilottijärjestelmiin täysin teollisiin ultraäänisuorittajiin, joilla on kyky käsitellä kuorma-autokuormia tunnissa. Täyden tuotevalikoiman avulla voimme tarjota sinulle sopivimman ultraääni-emulgointiainnin prosessikapasiteettiisi ja tuotantotavoitteisiisi.
Ultraäänipenkkitop-järjestelmät ovat ihanteellisia toteutettavuustestaukseen ja prosessien optimointiin. Vakiintuneisiin prosessiparametreihin perustuvan lineaarisen skaalauksen ansiosta jalostuskapasiteettia on erittäin helppo lisätä pienemmistä eristä täysin kaupalliseen tuotantoon. Skaalaus voidaan tehdä joko asentamalla tehokkaampi ultraääniuuttoyksikkö tai ryhmittelemällä useita ultraääniastiat rinnakkain. UIP16000:n avulla Hielscher tarjoaa maailman tehokkaimman ultraääni-emulgointiainnin.

Tarkasti ohjattavat amplitudit optimaaliseen tulokseen

Kaikki Hielscher-ultraäänilaitteet ovat tarkasti hallittavissa ja siten luotettavia työhevosia tuotannossa. Amplitudi on yksi ratkaisevista prosessiparametreista, jotka vaikuttavat ultraääniemulgoinnin tehokkuuteen ja vaikuttavuuteen. Hielscher's industrial processors of the hdT series can be comfortable and user-friendly operated via browser remote control.Amplitudi on ratkaiseva tekijä, joka vaikuttaa ratkaisevasti ultraääniemulgoinnin laatuun. Kaikki Hielscher Ultrasonics -prosessorit mahdollistavat amplitudin tarkan asettamisen. Sonotrodit ja tehostesarvet ovat lisävarusteita, jotka mahdollistavat amplitudin muokkaamisen vielä laajemmalla alueella. Hielscherin teolliset ultraääniprosessorit voivat tuottaa erittäin korkeita amplitudeja ja tuottaa vaaditun ultraäänivoimakkuuden vaativiin sovelluksiin. Jopa 200 μm: n amplitudit voidaan helposti ajaa jatkuvasti 24/7-toiminnassa.
Tarkat amplitudiasetukset ja ultraääniprosessiparametrien jatkuva seuranta älykkään ohjelmiston avulla antavat sinulle mahdollisuuden hoitaa emulsiota tehokkaimmilla ultraääniolosuhteilla. Optimaalinen sonikaatio parhaan emulgointituloksen saavuttamiseksi!
Hielscherin ultraäänilaitteiden kestävyys mahdollistaa 24/7-toiminnan raskaalla työllä ja vaativissa ympäristöissä. Tämä tekee Hielscherin ultraäänilaitteista luotettavan työvälineen, joka täyttää emulgointivaatimukset.

Helppo, riskitön testaus

Ultraääniprosessit voivat olla täysin lineaarisia. Tämä tarkoittaa, että jokainen tulos, jonka olet saavuttanut laboratorion tai penkki-top-ultraäänipuhdistajan avulla, voidaan skaalata täsmälleen samaan lähtöön täsmälleen samoilla prosessiparametreilla. Tämä tekee ultrasonicationista ihanteellisen riskittomaan toteutettavuustestaukseen, prosessien optimointiin ja sen jälkeiseen käyttöönottoon kaupalliseen valmistukseen. Ota yhteyttä ja lue, miten sonikaatio voi parantaa emulsiotuotantoasi.

Korkealaatuisia – Suunniteltu ja valmistettu Saksassa

Perhe- ja perheyrityksenä Hielscher priorisoi ultraääniprosessoriensa korkeimmat laatustandardit. Kaikki ultrasonicators on suunniteltu, valmistettu ja perusteellisesti testattu pääkonttorimme Teltow lähellä Berliiniä, Saksa. Hielscherin ultraäänilaitteiden kestävyys ja luotettavuus tekevät siitä tuotantosi työhevosen. 24/7 käyttö täydellä kuormituksella ja vaativissa ympäristöissä on hielscherin suorituskykyisten sekoittimien luonnollinen ominaisuus.

Seuraavassa taulukossa on merkintä ultrasonicatorien likimääräisestä käsittelykapasiteetista:

erätilavuus Virtausnopeus Suositeltavat laitteet
1 - 500 ml 10 - 200 ml / min UP100H
10 - 2000 ml 20 - 400 ml / min Uf200 ः t, UP400St
0.1 - 20L 0.2 - 4 l / min UIP2000hdT
10 - 100 litraa 2 - 10 l / min UIP4000hdT
n.a 10 - 100 l / min UIP16000
n.a suuremmat klusterin UIP16000

Ota meihin yhteyttä! / Kysy meiltä!

Kysy lisä tietoja

Käytä alla olevaa lomaketta pyytääksesi lisätietoja ultraääniprosessoreista, sovelluksista ja hinnasta. Olemme iloisia voidessamme keskustella prosessista kanssasi ja tarjota sinulle ultraäänijärjestelmä, joka täyttää vaatimuksesi!









Huomaathan, että Tietosuojakäytäntö.


Ultraääni korkea leikkaus homogenisaattoreita käytetään laboratorio-, penkki-top, pilotti ja teollinen käsittely.

Hielscher Ultrasonics valmistaa korkean suorituskyvyn ultraäänihomygenisoijia sovellusten sekoittamiseen, dispersiointiin, emulgointiin ja uuttamiseen laboratoriossa, pilotissa ja teollisessa mittakaavassa.



Kirjallisuus / Referenssit

Tosiasiat, jotka kannattaa tietää

Mitä eroa on öljyllä vedessä ja vedessä öljyssä -emulsiotilla?

Ensisijainen ero öljy-vedessä- ja vesi-öljy-emulsion välillä on suspension koostumus. Emulsiot voivat olla joko öljy vedessä tai vesi öljyssä. Teknisesti, kun tuotetaan öljy vedessä vs. vesi öljyssä -emulsioita, yksi vaihe (tunnetaan dispergoituna faasina) sekoitetaan toiseen (jatkuva faasi). Toisin sanoen yksi neste toimii eräänlaisena emäksenä, johon lisätään toinen neste. Kun emulsio on "öljy vedessä", öljy on dispergoitu faasi, joka jakautuu jatkuvaan faasiin, veteen. Vesi-öljy-emulsiossa roolit vaihdetaan. Maito on esimerkki öljy vedessä -emulsiosta, kun taas voi on vesi öljyssä.

Emulgointiaineiden valinta on tärkeä tekijä, joka vaikuttaa sekä öljy vedessä että vesi öljyssä -emulsioiden laatuun ja stabiilisuuteen. Vaikka jotkin nanokokoiset emulsiot voivat olla luonnostaan stabiileja, useimmat emulsiot eivät ole luonnostaan stabiileja pidemmän ajan kuluessa. Siksi formulaatio on suunniteltava huolellisesti dispersioiden luomiseksi, joilla on parannettu säilyvyysaika. Kaikki emulgointiaineet eivät ole yhteensopivia minkään tyyppisten emulsioiden kanssa. Emulgointiaine, jolla on hyvä liukoisuus veteen, voi helpottaa öljy vedessä -emulsiota paremmin kuin vesi öljyssä, kun taas emulgointiaine, jolla on hyvä liukoisuus öljyyn, voi toimia parhaiten vesi öljyssä -emulsioissa.

Lue lisää ultraääniemulgointitekniikasta Pickering-emulsioiden valmistukseen!

Keskustelemme mielellämme prosessistanne.

Otetaan yhteyttä.