एक इमल्शन में दो अपरिवर्तनीय तरल पदार्थ होते हैं, जो एक दूसरे में बारीक रूप से बिखरे होते हैं। तेल-इन पानी के इमल्शन के लिए, तैलीय चरण (छितरी हुई चरण) को जलीय चरण (निरंतर चरण) में समान रूप से मिलाया जाता है। अल्ट्रासोनिक इमल्सीफायर तेल-इन-वाटर इमल्शन और नैनो-इमल्शन तैयार करने के लिए अच्छी तरह से स्थापित हैं। अल्ट्रासोनिक इमल्शन एक समान बूंद फैलाव और दीर्घकालिक स्थिरता द्वारा उत्कृष्टता प्राप्त करते हैं, इसलिए प्रयोगशालाओं और उद्योग में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

अल्ट्रासोनिक ऑयल-इन-वॉटर इमल्शन्स

तेल में पानी (O/W) पायस व्यापक रूप से खाद्य, पेय पदार्थ, सौंदर्य प्रसाधन, फार्मास्यूटिकल्स आदि के रूप में के रूप में अच्छी तरह से उद्योग में (जैसे सामग्री विज्ञान, बहुलक, पेंट, कोटिंग्स, ठीक रसायन विज्ञान आदि) के रूप में कई उपभोक्ता उत्पादों में उपयोग किया जाता है ।

तेल में पानी पायस की परिभाषा

एक तेल में पानी पायस एक मिश्रण है जिसमें एक तेल चरण पानी या किसी अंय जलीय तरल में फैलाया जाता है । तेल की छोटी बूंदों को पानी के चरण (निरंतर चरण) में बारीक फैलाया जाता है ताकि इस तेल में पानी की पायस बनाई जा सके। यदि तेल (फैलाया हुआ चरण) पानी (निरंतर चरण) में फैलाया जाता है, तो यह तेल में पानी का पायस है; यदि पानी की बूंदों को एक तेल सतत चरण में जोड़ा जाता है, तो इसे पानी में तेल पायस कहा जाता है।
तेल-इन-वाटर इमल्शन के लिए, परिणामी इमल्शन गुणवत्ता फॉर्मूलेशन (तेल: पानी अनुपात, इमल्सीफाइंग एजेंट) और पायसीकरण तकनीक पर निर्भर करती है। अल्ट्रासोनिक इमल्सीफायर ध्वनिक गुहिकायन का उपयोग करते हैं, जो तरल में तीव्र उच्च-कतरनी बलों और अशांति की विशेषता है। ये अत्यधिक तीव्र बल दो अपरिवर्तनीय तरल चरणों को मिनट बूंदों में बाधित करते हैं और उन्हें एक दूसरे के साथ समान रूप से मिलाते हैं। अल्ट्रासोनिक इमल्सीफिकेशन आसानी से नैनो-आकार के कणों को 10 एनएम तक की बूंद आकार के साथ उत्पन्न कर सकता है। अल्ट्रासोनिक रूप से तैयार इमल्शन के बहुत छोटे बूंद आकार और सजातीय, यहां तक कि बूंद आकार वितरण सोनिकेशन को पसंदीदा पायसीकरण तकनीक में बदल देता है।
 

वक्र एक अल्ट्रासोनिक रूप से बिखरे हुए तेल-इन-वाटर नैनोइमल्शन के नैनो-स्केल ड्रॉपलेट वितरण को दर्शाता है। इस अल्ट्रासोनिक इमल्शन में पेपरमिंट आवश्यक तेल होता है जो निरंतर पानी के चरण में इमल्सीफाइड होता है।

अल्ट्रासोनिक पायसिफिकेशन के लाभ

अल्ट्रासोनिक पायसिफिकेशन अन्य पायसीकरण तकनीकों जैसे उच्च दबाव वाले समरूपता, उच्च कतरनी मिश्रण और दक्षता द्वारा माइक्रोफ्लुइडाइजेशन, नैनो-बूंदों का लगातार उत्पादन, उच्च पायस स्थिरता और छोटी ट्यूबों और बीकर्स से बड़ी धाराओं तक किसी भी मात्रा का इलाज करने की क्षमता को उत्कृष्टता प्रदान करता है।
उदाहरण के लिए, ली और जियांग (2019) ने उच्च दबाव वाले समरूपता और अल्ट्रासोनिक पायसिफिकेशन के अपने तुलनात्मक अध्ययन में दिखाया कि अल्ट्रासोनिकेशन अधिक समान, स्थिर पायस में पैदावार करता है। नारियल तेल में पानी के पायस में एकत्रीकरण उच्च दबाव समरूपता के अधीन होने के बाद ही दिखाई दिया, जबकि अल्ट्रासोनिक पायसीकरण द्वारा किए गए पायस 30 दिनों के भंडारण के दौरान स्थिर रहे ।
मशीनी आंदोलन की तुलना में, यांत्रिक आंदोलन द्वारा तैयार इमल्शन की तुलना में अल्ट्रासोनिक तकनीक द्वारा तैयार पायस को अधिक समय तक अधिक स्थिर पाया गया, जिसे छोटे बूंद आकार के लिए जिम्मेदार ठहराया जा सकता है जो थर्मोडायनामिक रूप से स्थिर है। अल्ट्रासोनिक तकनीक पारंपरिक यांत्रिक आंदोलन विधि की तुलना में अधिक स्थिर पायस देती है। (सीएफ रामीसेट्टी और श्यामसुंदर, 2011)
ओ सुलिवान एट अल (2015) अपने अध्ययन में दिखाते हैं कि अल्ट्रासोनिक पायसिफिकेशन ने लगातार सबमाइक्रन पायस (200 एनएम से कम) उत्पीड किया। हालांकि, 10एनएम के समान बूंद आकार के साथ नैनो-पायस को अनुकूलित परिस्थितियों में आसानी से और मज़बूती से प्राप्त किया जा सकता है। अल्ट्रासोनिक रूप से उत्पादित पायस का बूंद आकार बैच और निरंतर प्रसंस्करण दोनों के लिए प्रसंस्करण समय और अल्ट्रासोनिक आयाम का एक कार्य है।

एक तेल में पानी (O/W) पायस (लाल पानी/पीला तेल) की अल्ट्रासोनिक तैयारी । सोनीशन के कुछ सेकंड अलग पानी/तेल चरणों को ठीक पायस में बदल देते हैं ।

अल्ट्रासोनिक पायसिफिकेशन का वर्किंग सिद्धांत

पायस और नैनो-पायस (जैसे तेल में पानी और पानी में तेल पायस) का अल्ट्रासोनिक उत्पादन ध्वनिक कैविटेशन के काम करने के सिद्धांत पर आधारित है। ध्वनिक कैविटेशन बनाने के लिए, उच्च तीव्रता, कम आवृत्ति अल्ट्रासाउंड एक अल्ट्रासाउंड ट्रांसड्यूसर द्वारा उत्पन्न होता है और अल्ट्रासोनिक हॉर्न और जांच (सोनोट्रॉड) के माध्यम से तरल में प्रेषित होता है। उच्च शक्ति अल्ट्रासाउंड 16-30kHz की सीमा में अल्ट्रासाउंड माना जाता है। अल्ट्रासाउंड जांच का विस्तार और अनुबंध उदाहरण के लिए, 20kHz पर, जिससे माध्यम में प्रति सेकंड क्रमशः २०,० कंपन संचारित होता है । जब अल्ट्रासोनिक तरंगें तरल के माध्यम से यात्रा करती हैं, तो उच्च दबाव (संपीड़न) /कम दबाव (दुर्लभता/विस्तार) चक्र मिनट गुहाओं (वैक्यूम बुलबुले) बनाते हैं, जो कई दबाव चक्रों से अधिक बढ़ते हैं। तरल और बुलबुले के संपीड़न चरण के दौरान, दबाव सकारात्मक होता है, जबकि दुर्लभ विघटन चरण एक वैक्यूम (नकारात्मक दबाव) पैदा करता है। संपीड़न-विस्तार चक्रों के दौरान, तरल में गुहा तब तक बढ़ते हैं जब तक कि वे एक आकार तक नहीं पहुंच जाते, जिस पर वे आगे की ऊर्जा को अवशोषित नहीं कर सकते। इस बिंदु पर, वे हिंसक रूप से फटना। उन गुहाओं की विविधता के परिणामस्वरूप विभिन्न अत्यधिक ऊर्जावान प्रभाव होते हैं, जिन्हें ध्वनिक/अल्ट्रासोनिक कैविटेशन की घटना के रूप में जाना जाता है । ध्वनिक कैविटेशन कई गुना अत्यधिक ऊर्जावान प्रभावों की विशेषता है, जो तरल-तरल, ठोस-तरल और गैस-तरल प्रणालियों को प्रभावित करता है। ऊर्जा-सघन क्षेत्र या कैविटेशनल जोन को तथाकथित हॉट-स्पॉट जोन के रूप में जाना जाता है, जो अल्ट्रासोनिक जांच के करीबी इलाकों में सबसे अधिक ऊर्जा-घना है और सोनोट्रॉड से बढ़ती दूरी के साथ गिरावट आती है । अल्ट्रासोनिक कैविटेशन की मुख्य विशेषताओं में स्थानीय रूप से बहुत उच्च तापमान और दबाव और संबंधित अंतर, अशांति और तरल स्ट्रीमिंग शामिल हैं। अल्ट्रासोनिक हॉट-स्पॉट्स में अल्ट्रासोनिक गुहाओं की विविधता के दौरान, ५० केल्विन तक का तापमान, २०० वायुमंडल और तरल जेट विमानों तक के दबाव को 1000km/h तक मापा जा सकता है । ये उत्कृष्ट ऊर्जा-तीव्र स्थितियां सोनोमैकेनिकल प्रभावों में योगदान देती हैं जो अत्यधिक प्रभावी मिश्रण, फैलाव और पायस द्वारा प्रक्रियाओं को तेज करती हैं। अल्ट्रासोनिक कतरनी बलों, तरल स्ट्रीमिंग और अशांति बूंदों को बाधित करती है और उन्हें एक दूसरे के साथ समान रूप से घोला जा सकता है। उच्च प्रदर्शन अल्ट्रासोनिकेशन एक समान आकार वितरण के साथ मज़बूती से नैनो-बूंदों का उत्पादन करता है। यह अल्ट्रासोनिक पायस को उच्च पायस स्थिरता और शेल्फ-लाइफ के साथ तेल-इन-वॉटर पायस/नैनो-पायल तैयार करने के लिए पसंदीदा विधि बनाता है।

पायस गुणवत्ता पर अल्ट्रासोनिक तीव्रता का प्रभाव

पायस की गुणवत्ता मुख्य रूप से इसकी स्थिरता की विशेषता है। बदले में, पायस स्थिरता बूंद आकार वितरण और पायस निर्माण का एक कारक है।
अल्ट्रासोनिक तीव्रता, यानी आयाम और सोनीफिकेशन अवधि, महत्वपूर्ण कारक हैं जो प्राप्त पायस की गुणवत्ता को प्रभावित करते हैं।
अनुसंधान में, अल्ट्रासोनिक पायसिफिकेशन को दो चरणों में विभाजित किया गया है: पहले चरण के दौरान, इंटरफेशियल तरंगों और रेले-टेलर अस्थिरता का संयोजन होता है, जिससे निरंतर चरण में बिखरे चरण की बूंदों का विस्फोट होता है।
दूसरे चरण के दौरान, बूंदों को बूंद सीमा चरणों के पास ध्वनिक गुहिकायन के माध्यम से तोड़ दिया जाता है। कैविटेशनल शॉक तरंगों के कारण बूंद व्यवधान और मिश्रण के तीव्र प्रभाव बहुत छोटे बूंद आकार उत्पन्न करते हैं। अल्ट्रासोनिक तीव्रता, आयाम, और सोनिकेशन समय गुहिकायन के प्राप्त प्रभाव के लिए जिम्मेदार हैं और इस प्रकार ठीक आकार के पायसीकरण के बारे में सबसे प्रभावशाली पैरामीटर हैं। Hielscher अल्ट्रासोनिक्स औद्योगिक अल्ट्रासोनिक प्रोसेसर बहुत उच्च आयाम प्रदान कर सकते हैं। 24/7 ऑपरेशन में 200 μm तक के आयाम आसानी से लगातार चलाए जा सकते हैं। यहां तक कि उच्च आयामों के लिए, अनुकूलित अल्ट्रासोनिक सोनोट्रॉड्स उपलब्ध हैं।

उच्च प्रदर्शन अल्ट्रासोनिक इमलसिफायर

अल्ट्रासोनिक पायसिफिकेशन एक विश्वसनीय प्रसंस्करण तकनीक है, जो सबमाइक्रॉन और नैनो आकार की बूंदों के साथ उच्च गुणवत्ता वाले पायस के उत्पादन को सुविधाजनक और तेज करती है। Hielscher अल्ट्रासोनिक्स पोर्टफोलियो में पायसिफिकेशन अनुप्रयोगों के लिए कॉम्पैक्ट लैब अल्ट्रासोनिकेटर से औद्योगिक प्रणालियों तक पूरी रेंज शामिल है। यह हमें Hielscher में आप अपने परिकल्पित पायस की गुणवत्ता और प्रक्रिया क्षमता के लिए सबसे उपयुक्त अल्ट्रासोनिकेटर की पेशकश करने की अनुमति देते हैं । हमारे लंबे समय से अनुभवी कर्मचारी अंतिम उत्पादन स्तर पर आपके अल्ट्रासोनिक सिस्टम की स्थापना के लिए व्यवहार्यता परीक्षणों और प्रक्रिया अनुकूलन से आपकी सहायता करेंगे।
हमारे अल्ट्रासोनिक चिमटा के छोटे पैर प्रिंट के साथ ही स्थापना के विकल्प में उनकी बहुमुखी प्रतिभा उन्हें छोटे अंतरिक्ष प्रसंस्करण सुविधाओं में भी फिट बनाते हैं । अल्ट्रासोनिक प्रोसेसर खाद्य, फार्मा और पोषण पूरक उत्पादन सुविधाओं में दुनिया भर में स्थापित कर रहे हैं ।

Hielscher Ultrasonics – अत्याधुनिक पायसीकरण सिस्टम

Hielscher अल्ट्रासोनिक्स उत्पाद पोर्टफोलियो छोटे से बड़े पैमाने पर उच्च प्रदर्शन अल्ट्रासोनिक इमल्सिफायर की पूरी श्रृंखला को शामिल किया गया । अतिरिक्त सामान आपकी पायसीकरण प्रक्रिया के लिए सबसे उपयुक्त अल्ट्रासोनिक डिवाइस कॉन्फ़िगरेशन की आसान असेंबली के लिए अनुमति देते हैं। इष्टतम अल्ट्रासोनिक सेटअप परिकल्पित क्षमता, मात्रा, कच्चे माल, बैच या इनलाइन प्रक्रिया और समयरेखा पर निर्भर करता है।

बैच और इनलाइन

हिल्स्चर अल्ट्रासोनिक इमल्सिफायर का उपयोग बैच और निरंतर प्रवाह-माध्यम प्रसंस्करण के लिए किया जा सकता है। अल्ट्रासोनिक बैच प्रसंस्करण प्रक्रिया परीक्षण, अनुकूलन और छोटे से मध्य आकार के उत्पादन स्तर के लिए आदर्श है। पायस की एक बड़ी मात्रा में उत्पादन के लिए, इनलाइन प्रसंस्करण अधिक फायदेपूर्ण हो सकता है। एक सतत इनलाइन मिश्रण प्रक्रिया के लिए एक परिष्कृत सेटअप की आवश्यकता होती है – एक पंप, hoses या पाइप और टैंक में शामिल-, लेकिन यह अत्यधिक कुशल, तेजी से है और काफी कम श्रम की आवश्यकता है । Hielscher अल्ट्रासोनिक्स में आपके पायस की मात्रा और प्रक्रिया लक्ष्यों के लिए सबसे उपयुक्त पायसफिकेशन सेटअप है।

किसी भी आकार में पायसीकरण के लिए अल्ट्रासोनिक प्रोब्स और रिएक्टर

Hielscher Ultrasonics उत्पाद रेंज प्रति घंटे ट्रक लोड प्रक्रिया करने की क्षमता के साथ पूरी तरह से औद्योगिक अल्ट्रासोनिक प्रोसेसर के लिए बेंच-टॉप और पायलट सिस्टम पर कॉम्पैक्ट लैब अल्ट्रासोनिक से अल्ट्रासोनिक प्रोसेसर का पूरा स्पेक्ट्रम शामिल है । पूर्ण उत्पाद रेंज हमें आपको अपनी प्रक्रिया क्षमता और उत्पादन लक्ष्यों के लिए सबसे उपयुक्त अल्ट्रासोनिक इमलसिफायर प्रदान करने की अनुमति देती है।
अल्ट्रासोनिक बेंचटॉप सिस्टम व्यवहार्यता परीक्षण और प्रक्रिया अनुकूलन के लिए आदर्श हैं। स्थापित प्रक्रिया मापदंडों के आधार पर रैखिक स्केल-अप से प्रसंस्करण क्षमताओं को छोटे लॉट से पूरी तरह से वाणिज्यिक उत्पादन तक बढ़ाना बहुत आसान हो जाता है। अप-स्केलिंग या तो अधिक शक्तिशाली अल्ट्रासोनिक चिमटा इकाई स्थापित करके या समानांतर में कई अल्ट्रासोनिकेटर को क्लस्टर करके किया जा सकता है। UIP16000 के साथ, Hielscher दुनिया भर में सबसे शक्तिशाली अल्ट्रासोनिक पायसीफायर प्रदान करता है।

इष्टतम परिणामों के लिए ठीक नियंत्रणीय आयाम

सभी Hielscher अल्ट्रासोनिकेटर सटीक रूप से नियंत्रणीय हैं और इस प्रकार उत्पादन में विश्वसनीय काम घोड़े हैं। आयाम महत्वपूर्ण प्रक्रिया मापदंडों में से एक है जो अल्ट्रासोनिक पायसीकरण की दक्षता और प्रभावशीलता को प्रभावित करता है। आयाम एक महत्वपूर्ण कारक है, जो अल्ट्रासोनिक पायसीकरण की गुणवत्ता को निर्णायक रूप से प्रभावित करता है। सभी Hielscher Ultrasonics प्रोसेसर आयाम की सटीक सेटिंग के लिए अनुमति देते हैं। सोनोट्रोड्स और बूस्टर हॉर्न सहायक उपकरण हैं जो आयाम को और भी व्यापक रेंज में संशोधित करने की अनुमति देते हैं। Hielscher के औद्योगिक अल्ट्रासोनिक प्रोसेसर बहुत उच्च आयाम प्रदान कर सकते हैं और मांग अनुप्रयोगों के लिए आवश्यक अल्ट्रासोनिक तीव्रता प्रदान कर सकते हैं। 24/7 ऑपरेशन में 200 μm तक के आयाम आसानी से लगातार चलाए जा सकते हैं।
सटीक आयाम सेटिंग्स और स्मार्ट सॉफ्टवेयर के माध्यम से अल्ट्रासोनिक प्रक्रिया मापदंडों की स्थायी निगरानी आपको सबसे प्रभावी अल्ट्रासोनिक स्थितियों के साथ अपने पायस का इलाज करने की संभावना देती है। सर्वश्रेष्ठ पायसीकरण परिणामों के लिए इष्टतम सोनीशन!
Hielscher अल्ट्रासोनिक उपकरण की मजबूती भारी शुल्क पर 24/7 आपरेशन के लिए और मांग वातावरण में अनुमति देता है । यह Hielscher के अल्ट्रासोनिक उपकरण एक विश्वसनीय काम उपकरण है कि अपने पायसीकरण आवश्यकताओं को पूरा करता है ।

आसान, जोखिम मुक्त परीक्षण

अल्ट्रासोनिक प्रक्रियाओं को पूरी तरह से रैखिक पहुंचाया जा सकता है। इसका मतलब यह है कि हर परिणाम है कि आप एक प्रयोगशाला या बेंच शीर्ष अल्ट्रासोनिकेटर का उपयोग कर हासिल किया है, बिल्कुल एक ही प्रक्रिया मापदंडों का उपयोग कर वास्तव में एक ही उत्पादन के लिए पहुंचा जा सकता है । यह वाणिज्यिक विनिर्माण में जोखिम मुक्त व्यवहार्यता परीक्षण, प्रक्रिया अनुकूलन और बाद में कार्यान्वयन के लिए अल्ट्रासोनिकेशन आदर्श बनाता है। यह जानने के लिए हमसे संपर्क करें कि सोनीशन आपके पायस उत्पादन में कैसे सुधार कर सकता है।

उच्चतम गुणवत्ता – जर्मनी में डिजाइन और निर्मित

एक परिवार के स्वामित्व वाले और परिवार द्वारा संचालित व्यवसाय के रूप में, Hielscher अपने अल्ट्रासोनिक प्रोसेसर के लिए उच्चतम गुणवत्ता मानकों को प्राथमिकता देता है । जर्मनी के बर्लिन के पास टेल्टो में हमारे मुख्यालय में सभी अल्ट्रासोनिकेटर डिजाइन, निर्मित और अच्छी तरह से परीक्षण किए जाते हैं। Hielscher के अल्ट्रासोनिक उपकरणों की मजबूती और विश्वसनीयता इसे आपके उत्पादन में एक काम का घोड़ा बनाती है। 24/7 पूर्ण भार के तहत ऑपरेशन और मांग वातावरण में Hielscher उच्च प्रदर्शन मिक्सर की एक प्राकृतिक विशेषता है ।

नीचे दी गई तालिका आपको हमारे अल्ट्रासोनिकटर की अनुमानित प्रसंस्करण क्षमता का संकेत देती है: