મધ્યવર્તી અને ઉપભોક્તા ઉત્પાદનોની વિશાળ શ્રેણી, જેમ કે સૌંદર્ય પ્રસાધનો અને ત્વચાના લોશન, ફાર્માસ્યુટિકલ મલમ, વાર્નિશ, પેઇન્ટ અને લુબ્રિકન્ટ્સ અને ઇંધણ સંપૂર્ણપણે અથવા આંશિક રીતે પ્રવાહી મિશ્રણ પર આધારિત છે. Hielscher ઉત્પાદન પ્લાન્ટ્સમાં મોટા જથ્થાના પ્રવાહોના કાર્યક્ષમ મિશ્રણ માટે વિશ્વના સૌથી મોટા ઔદ્યોગિક અલ્ટ્રાસોનિક લિક્વિડ પ્રોસેસર્સનું ઉત્પાદન કરે છે.

અલ્ટ્રાસોનિક પ્રવાહી મિશ્રણ

પ્રયોગશાળામાં, અલ્ટ્રાસાઉન્ડની ઇમલ્સિફિકેશન શક્તિ અલ્ટ્રાસોનિક હોમોજેનાઇઝેશન અને ઇમલ્સિફિકેશન સાથે જોડાયેલા વિવિધ ફાયદાઓને કારણે લાંબા સમયથી જાણીતી અને લાગુ કરવામાં આવી છે. વિશ્વસનીય અલ્ટ્રાસોનિક ઇમલ્સિફિકેશન અલ્ટ્રાસોનિક પ્રોબ્સના ઉપયોગ પર આધારિત છે, કહેવાતા સોનોટ્રોડ્સ. અલ્ટ્રાસોનિક પ્રોબ દ્વારા, ઉચ્ચ-તીવ્રતાના અલ્ટ્રાસાઉન્ડને પ્રવાહીમાં જોડવામાં આવે છે અને એકોસ્ટિક પોલાણ બનાવે છે. અલ્ટ્રાસોનિક અથવા એકોસ્ટિક પોલાણ ઉચ્ચ શીયર ફોર્સ ઉત્પન્ન કરે છે, જે મોટા ટીપાંને નેનો-સાઇઝના ટીપાં સુધી વિક્ષેપિત કરવા માટે જરૂરી ઊર્જા પૂરી પાડે છે. આમ, બે અથવા વધુ પ્રવાહી તબક્કાઓ એક સમાન સબમાઇક્રોન- અથવા નેનો-ઇમ્યુલેશનમાં મિશ્રિત થાય છે.

અલ્ટ્રાસોનિક ઇમલ્સિફિકેશનના ફાયદા

પ્રોબ-પ્રકાર અલ્ટ્રાસોનિકેટરનો ઉપયોગ કરીને અલ્ટ્રાસોનિક ઇમલ્સિફિકેશન અન્ય ઇમલ્સિફાઇંગ તકનીકો કરતાં ઘણા ફાયદા આપે છે:

1. સુધારેલ પ્રવાહી મિશ્રણ સ્થિરતા: અલ્ટ્રાસોનિક ઇમલ્સિફિકેશન નાના ટીપું કદ અને વધુ સમાન ટીપું વિતરણ બનાવે છે, જેના પરિણામે ઇમલ્સનની સ્થિરતા અને લાંબી શેલ્ફ લાઇફમાં સુધારો થાય છે. પાવર અલ્ટ્રાસાઉન્ડનો ઉપયોગ કરીને સબમાઇક્રોન- અને નેનો-કદના ટીપાં વિશ્વસનીય રીતે ઉત્પન્ન કરી શકાય છે.
2. ઉર્જા કાર્યક્ષમતા: અલ્ટ્રાસોનિક ઇમલ્સિફિકેશનને અન્ય ઇમલ્સિફિકેશન પદ્ધતિઓ કરતાં ઓછી ઊર્જાની જરૂર પડે છે, જે તેને વધુ ઊર્જા-કાર્યક્ષમ પ્રક્રિયા બનાવે છે.
3. માપનીયતા: અલ્ટ્રાસોનિક ઇમલ્સિફિકેશનને જરૂરી વોલ્યુમના આધારે સરળતાથી ઉપર અથવા નીચે માપી શકાય છે, જે તેને પ્રયોગશાળા અને ઔદ્યોગિક એપ્લિકેશન બંને માટે બહુમુખી પ્રક્રિયા બનાવે છે.
4. સમય ની બચત: અલ્ટ્રાસોનિક ઇમલ્સિફિકેશન એ ખૂબ જ ઝડપી પ્રક્રિયા હોઈ શકે છે, જેમાં પ્રવાહી, વોલ્યુમ અને સાધનો પર આધાર રાખીને, સેકન્ડથી મિનિટોમાં ઇમલ્સન બને છે.
5. સર્ફેક્ટન્ટ્સની ઘટેલી જરૂરિયાત: અલ્ટ્રાસોનિક ઇમલ્સિફિકેશન સર્ફેક્ટન્ટ્સની જરૂરિયાતને ઘટાડી શકે છે, જે ઘણીવાર ઇમ્યુલેશનને સ્થિર કરવા માટે જરૂરી હોય છે. જો કે, ટીપાંના ઘટાડાના કદ સાથે, કણની સપાટીનો વિસ્તાર વધે છે અને વધુ વિસ્તાર સર્ફેક્ટન્ટ દ્વારા આવરી લેવો આવશ્યક છે. અલ્ટ્રાસોનિકેશન વૈકલ્પિક અને નવલકથા ઇમલ્સિફાયર સહિત લગભગ કોઈપણ પ્રકારના સર્ફેક્ટન્ટ સાથે સુસંગત છે.
6. ન્યૂનતમ અને નિયંત્રિત ગરમીનું ઉત્પાદન: અલ્ટ્રાસોનિક ઇમલ્સિફિકેશન એ બિન-થર્મલ પ્રક્રિયા છે અને પ્રક્રિયા દરમિયાન ગરમીનું ઉત્પાદન ટાળી શકાય છે અથવા નાની ડિગ્રી સુધી ઘટાડી શકાય છે. આમ, સંવેદનશીલ સંયોજનો અથવા ઘટકોના થર્મલ અધોગતિનું જોખમ ઓછું થાય છે.

એકંદરે, પ્રોબ-ટાઈપ અલ્ટ્રાસોનિકેટરનો ઉપયોગ કરીને અલ્ટ્રાસોનિક ઇમલ્સિફિકેશનના ફાયદા તેને ખાદ્ય અને પીણા, ફાર્માસ્યુટિકલ્સ, સૌંદર્ય પ્રસાધનો, સુંદર રસાયણો અને ઇંધણ સહિત વિવિધ ક્ષેત્રોમાં ઇમલ્સિફિકેશન માટે લોકપ્રિય પસંદગી બનાવે છે.

ઓઇલ-ઇન-વ (ટર (ઓ / ડબલ્યુ) પ્રવાહી મિશ્રણ (લાલ પાણી / પીળો તેલ) ની અલ્ટ્રાસોનિક તૈયારી. સોનિફિકેશનની થોડીક સેકંડ અલગ પાણી / તેલના તબક્કાઓને એક ઉત્તેજનામાં ફેરવે છે.

 
 
નીચેનો વિડિયો UP400S લેબ અલ્ટ્રાસોનિકેટરનો ઉપયોગ કરીને તેલ (પીળો) પાણી (લાલ) માં ઇમલ્સિફિકેશન પ્રક્રિયા દર્શાવે છે.

એક પ્રવાહી મિશ્રણ શું છે?
સ્નિગ્ધતા બે કે તેથી વધુ ઇમિસિસીબલ પ્રવાહીના ફેલાવો છે. અત્યંત સઘન અલ્ટ્રાસાઉન્ડ બીજી તબક્કા (સતત તબક્કા) માં નાના ટીપુંમાં પ્રવાહી તબક્કા (વિખેરાયેલા તબક્કા) ને ફેલાવવા માટે જરૂરી શક્તિ પૂરી પાડે છે. વિખેરાયેલા ઝોનમાં, પોલાણના પરપોટાને આજુબાજુના પ્રવાહીમાં સઘન આંચકાના તરંગોનું કારણ બને છે અને ઉચ્ચ પ્રવાહી વેગના પ્રવાહી જેટની રચના થાય છે.

નેનો-આવરણ – અલ્ટ્રાસોનિકેટર્સ માટે પાવર એપ્લિકેશન

નેનોઇમ્યુલેશન એ ટીપાં સાથેનું પ્રવાહી મિશ્રણ છે જે સામાન્ય રીતે 100 નેનોમીટરથી ઓછા કદના હોય છે. નેનો ઇમ્યુલેશન પરંપરાગત ઇમ્યુલેશન કરતાં ઘણા ફાયદાઓ પ્રદાન કરે છે, જેમાં અનન્ય કાર્યાત્મક ગુણધર્મો, ઉચ્ચ સ્થિરતા, પારદર્શિતા વગેરેનો સમાવેશ થાય છે.
અલ્ટ્રાસોનિકેશન પરંપરાગત ઇમલ્સિફિકેશન ટેક્નોલોજીઓ સાથે સ્પર્ધા કરે છે, ખાસ કરીને જ્યારે તે નેનોઇમ્યુલેશનની રચનાની વાત આવે છે. આ અલ્ટ્રાસાઉન્ડના અત્યંત કાર્યક્ષમ અને ઊર્જા-સઘન કાર્ય સિદ્ધાંતને કારણે છે.

અલ્ટ્રાસોનિક ઇમલ્સિફિકેશનનો કાર્યકારી સિદ્ધાંત

અલ્ટ્રાસોનિક ઇમલ્સિફિકેશન પ્રક્રિયાઓ એકોસ્ટિક પોલાણના દળોનો ઉપયોગ કરે છે. એકોસ્ટિક પોલાણ ઉચ્ચ-તીવ્રતાવાળા અલ્ટ્રાસાઉન્ડ તરંગોને આધિન પ્રવાહી માધ્યમમાં નાના પરપોટાના નિર્માણ, વૃદ્ધિ અને વિસ્ફોટક પતનની ઘટનાનો સંદર્ભ આપે છે. આ પરપોટાના વિસ્ફોટથી તીવ્ર સ્થાનિક દબાણ અને તાપમાનના ગ્રેડિયન્ટ્સ ઉત્પન્ન થાય છે, જે ઉચ્ચ-શીયર ફોર્સ, શોક વેવ્સ અને માઇક્રો-જેટ્સ બનાવી શકે છે જે મોટા કણો અને સમૂહને નાનામાં તોડી શકે છે. ડાબી બાજુનું ચિત્ર પ્રવાહીથી ભરેલા કાચના સ્તંભમાં અલ્ટ્રાસોનિકેટર UIP1000hdT (1000 વોટ્સ) ની તપાસમાં ઉત્પન્ન થયેલ અલ્ટ્રાસોનિક પોલાણ દર્શાવે છે.
ઇમલ્સિફિકેશન અને નેનો-ઇમલ્સિફિકેશનમાં, એકોસ્ટિક પોલાણની તીવ્રતા ઇમલ્સનમાં ટીપુંનું કદ ઘટાડવામાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે. પોલાણના પરપોટાનું વિસ્ફોટક પતન મજબૂત શીયર ફોર્સ બનાવી શકે છે જે મોટા ટીપાને નાનામાં તોડી નાખે છે. તદુપરાંત, પોલાણ દ્વારા ઉત્પન્ન થતા સ્થાનિક દબાણ અને તાપમાનના ઢાળ પણ નવા ટીપાંના નિર્માણને પ્રોત્સાહન આપી શકે છે અને પ્રવાહી મિશ્રણને સ્થિર કરી શકે છે.
એકોસ્ટિક પોલાણનું વિશિષ્ટ પાસું ઉચ્ચ યાંત્રિક અથવા થર્મલ તાણની જરૂરિયાત વિના, પ્રવાહી માધ્યમમાં સ્થાનિક અને તીવ્ર ઊર્જા ઇનપુટ પ્રદાન કરવાની ક્ષમતા છે. આ તેને નેનો-ઇમલ્સિફિકેશન માટે આકર્ષક ટેકનિક બનાવે છે, કારણ કે તે નાના ટીપું કદ અને સાંકડા ટીપું કદનું વિતરણ પ્રાપ્ત કરતી વખતે ઇમલ્સિફિકેશન પ્રક્રિયા માટે જરૂરી ઊર્જા ઇનપુટને ઘટાડી શકે છે.
આ ચોક્કસ નિયંત્રણ કરી શકાય તેવા અલ્ટ્રાસોનિક દળોને લીધે, એકોસ્ટિક પોલાણ એ નેનો-ઇમલ્સિફિકેશન માટે એક શક્તિશાળી સાધન છે. સ્થાનિક અને તીવ્ર ઉર્જા ઇનપુટ ઉત્પન્ન કરવાની તેની ક્ષમતા ખૂબ જ ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા પર સબમાઇક્રોન- અને નેનો-સાઇઝના મોટા ટીપાંને તોડી શકે છે.

તેલ પાણી (જળ તબક્કા) અને પાણી માં તેલ ખાતે સ્ટડીઝ (તેલ તબક્કા) આવરણ ઊર્જાની ઘનતા અને નાનું ટપકું કદ (દા.ત. Sauter વ્યાસ) વચ્ચેના સહસંબંધને દર્શાવ્યો છે. ત્યાં વધી ઊર્જાની ઘનતા નાના નાનું ટપકું કદ માટે સ્પષ્ટ વલણ છે (અધિકાર ગ્રાફિક પર ક્લિક કરો). યોગ્ય ઉર્જા ઘનતા સ્તરો પર, અલ્ટ્રાસાઉન્ડ નેનો-રેન્જમાં સરેરાશ ટીપું કદ સરળ અને વિશ્વસનીય રીતે પ્રાપ્ત કરી શકે છે.

કાર્યક્ષમ ઇમલ્સિફિકેશન માટે અલ્ટ્રાસોનિક પ્રોબ્સ

Hielscher બેચ અને ફ્લો-થ્રુ મોડમાં પ્રવાહીના કાર્યક્ષમ ઇમલ્સિફિકેશન અને વિખેરવા માટે પ્રોબ-ટાઇપ અલ્ટ્રાસોનિકેટર્સ અને એસેસરીઝની વ્યાપક શ્રેણી પ્રદાન કરે છે.
પ્રત્યેક 16,000 વોટ સુધીના ઘણા અલ્ટ્રાસોનિક પ્રોસેસરોનો સમાવેશ કરતી સિસ્ટમો, સતત પ્રવાહમાં અથવા બેચમાં બારીક વિખરાયેલા ઇમલ્સન મેળવવા માટે આ લેબ એપ્લિકેશનને કાર્યક્ષમ ઉત્પાદન પદ્ધતિમાં અનુવાદિત કરવા માટે જરૂરી ક્ષમતા પ્રદાન કરે છે. – જેમ કે નવા કોતર વાલ્વ તરીકે આજના શ્રેષ્ઠ ઉચ્ચ દબાણ ઉપલબ્ધ homogenizers, કે તુલનામાં તુલનાત્મક પરિણામો હાંસલ કરી હતી. સતત પ્રવાહી મિશ્રણ માં આ ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતાના ઉપરાંત, Hielscher અવાજ ઉપકરણો ખૂબ જ ઓછી જાળવણી જરૂરી છે અને ખૂબ જ સરળ કામ કરવા માટે અને સાફ કરવા માટે હોય છે. અલ્ટ્રાસાઉન્ડ ખરેખર સફાઈ અને rinsing આધાર નથી. અવાજ શક્તિ એડજસ્ટેબલ છે અને ખાસ ઉત્પાદનો અને પ્રવાહી મિશ્રણ જરૂરિયાતો સ્વીકારવામાં કરી શકાય છે. ખાસ ફ્લો સેલ રિએક્ટરમાં અદ્યતન સીઆઈપી (સ્વચ્છ ઈન સ્થળ) અને SIP (sterilize ઈન સ્થળ) માંગ સંતોષવાનો ઉપલબ્ધ છે, પણ છે.