Viasz emulziók Power ultrahanggal
Amikor a viaszt nagyon homogén eloszlású nanocseppek formájában diszpergáljuk, stabil viaszemulziókat kapunk. Az ultrahangos homogenizátorok nagy nyíróerőket generálnak, és megbízható és robusztus rendszerek stabil viasz nano-emulziók előállításához. A Hielscher Ultrasonics nagy nyíróerejű homogenizátorai kiváló emulziókat biztosítanak a különböző iparágak számára.
Ultrahangos viaszemulziók
Az ultrahanggal generált nagy nyíróerők biztosítják a szükséges energiát nanoméretű viaszemulziók, pl. stabil paraffinviasz nanoemulziók előállításához.
A szubmikron és nano emulziók és diszperziók különböző viaszok kombinációjával állíthatók elő annak érdekében, hogy kiváló terméket kapjunk, amely nagyon magas funkcionalitással rendelkezik (pl. kenés, vízállóság, karcállóság stb.).
Az ultrahangos homogenizátorok nagy nyíróerői lehetővé teszik stabil, használatra kész viaszkészítmények előállítását egyensúlyi részecskékkel. Az ultrahangos emulgeálás nanoméretű részecskéket és egyenletes eloszlást eredményez.
Ipari ultrahangos átfolyó rendszer viaszemulziók előállításához.
- nagyon kis cseppméretek, kevesebb, mint 100 nm
- stabil emulziók
- hosszabb eltarthatóság (mechanikai stabilitás)
- nagyobb hatékonyság
- precíz folyamatvezérlés
Ultrahangos paraffinviasz nanoemulzió
Hogyan készítsünk stabil paraffinviasz emulziót
A nanoméretű viaszemulziót olvadt paraffinviaszból (olajfázisként), desztillált vízből és anionos SDS-ből állítják elő felületaktív anyagként. A durva előkeverék előállításához a viaszt, a vizet és a felületaktív anyagot mágneses keverővel homogenizáljuk 1000 fordulat / perc sebességgel. Ezért a felületaktív anyagot (koncentráció 10 mg/ml emulzió) és a vizet főzőpohárban összekeverik, és kb. 65–70 °C-ra melegítik. Ezután a paraffinviaszt cseppenként adjuk hozzá úgy, hogy egy 0,2 olajfázisú térfogatfrakciót mágneses keverés alatt tartunk.
A paraffinviasz teljes hozzáadása után a durván előkevert emulzió ultrahangos ultrahangos asztali homogenizátor UIP1000hdT (1000W, 20kHz) kb. 15 percig Az ultrahangos emulgeálási folyamat nagyon nagy stabilitású nano viaszemulziót eredményez.
További információ paraffin viasz emulzió szonikálással!
Ultrahangos nano-emulziók előállított a Hielscher UP400St
felületaktív anyagok
A viaszemulziók stabilizálhatók sztérikus mechanizmussal (nemionos emulgeálószerekkel) vagy elektrosztatikus mechanizmussal (ionos emulgeálószerek, leggyakrabban anionok használatával). Az anionos és nemionos emulgeálószerek kombinációja biztosítja az emulzió optimális stabilitását, mivel a viaszrészecskéket mindkét stabilizációs mechanizmus védi. Ezt elektrosztérikus stabilizációs mechanizmusnak nevezik.
A viaszok emulgeálásához különböző emulgeálószerek vagy felületaktív anyagok használhatók, amelyek lehetnek anionosak, kationosak vagy nem ionosak. A leggyakrabban használt felületaktív anyagok a zsíralkohol-etoxilátok, mint nem ionos felületaktív anyagok, mivel rendkívüli stabilitást biztosítanak a kemény vízzel, pH-sokkokkal és elektrolitokkal szemben. Más különleges anyagjellemzőkhöz különféle egyéb anyagokat használnak, pl. anionos felületaktív anyagokat a jobb hidrofób képesség érdekében vagy kationos felületaktív anyagokat a jobb tapadás érdekében.
Megjegyzés: Minél kisebbek a cseppek, annál több felületaktív anyagra van szükség a cseppfelület lefedéséhez, mivel a gömbök V/S aránya a következő: S/V = 3/R. Bármilyen x*l vagy x*r hosszúságú vagy sugarú növekedés esetén a felület növekedése x négyzet (x2), és az x térfogat növekedése kockára van vágva (x3).
Formulázás viaszemulziókkal és diszperziókkal
Az ultrahangos homogenizátorokat nem csak viaszemulziók / diszperziók kialakítására használják – Ezeket a viaszemulziók további lépésekben történő feldolgozására használják, hogy az emulziót adalékanyagként beépítsék a végtermékbe (pl. bevonatok, lakkok, festékek, kozmetikumok stb.).
Nagy teherbírású ultrahangos homogenizátorok stabil viaszemulziókhoz
Hielscher Ultrasonics világszerte elismert szállítója nagy teljesítményű ultrahangos homogenizátorok. Ultrahangos készülékeink világszerte megbízhatóak és robusztusak “Munka lovak” a vegyiparban, a gyógyszeriparban, a kozmetikai iparban és az élelmiszeriparban. A Hielscher ipari minőségű ultrahangos készülékek képesek folyamatosan nagyon nagy amplitúdókat szállítani, akár 200μm-ig (és igény szerint magasabb), hogy intenzív kavitációt és magas nyírást hozzanak létre. Ennek eredményeként ultrafinom nanoemulziók és diszperziók keletkeznek nagyon szűk részecskeeloszlással. Nagy teljesítményű ultrahangos rendszereink segítenek a viaszkészítmények kiváló minőségének elérésében.
A Hielscher szonikátorok robusztussága lehetővé teszi az 24/7 működését nagy teherbírású és igényes környezetben.
Szonda típusú szonikátor UP400St stabil viaszemulziók előállításához.
| Kötegelt mennyiség | Áramlási sebesség | Ajánlott eszközök |
|---|---|---|
| 1–500 ml | 10–200 ml/perc | UP100H |
| 10 és 2000 ml között | 20–400 ml/perc | UP200Ht, UP400ST |
| 0.1-től 20L-ig | 0.2-től 4 liter/percig | UIP2000hdT |
| 10–100 liter | 2–10 l/perc | UIP4000hdt |
| 15–150 liter | 3–15 l/perc | UIP6000hdT |
| n.a. | 10–100 l/perc | UIP16000hdT |
| n.a. | Nagyobb | klaszter UIP16000hdT |
Kapcsolat! / Kérdezzen tőlünk!
Erőteljes 1.5kW ultrahangos homogenizátor UIP15000hdT áramlási cellával inline emulgeáláshoz.
Irodalom / Hivatkozások
- Salla Puupponen, Ari Seppälä, Olli Vartia, Kari Saari, Tapio Ala-Nissilä (2015): Preparation of paraffin and fatty acid phase changing nanoemulsions for heat transfer. Thermochimica Acta, Volume 601, 2015. 33-38.
- Behrend, O.; Ax, K.; Schubert, H. (2000): Influence of continuous phase viscosity on emulsification by ultrasound. Ultrason Sonochem. 7(2), 2000. 77-85.
- Hosseini S.; Tarzi B. G.; Gharachorloo M.; Ghavami M.; Bakhoda H. (2015): Optimization on the Stability of Linseed Oil-in-Water Nanoemulsions Generated by Ultrasonic Emulsification Using Response Surface Methodology (RSM). Orient J Chem 31(2), 2015.
Tények, amelyeket érdemes tudni
Mi az a viasz? Mire használhatók a viaszok?
A viaszokat a szerves vegyületek változatos osztályaként definiálják, amelyek hidrofób, képlékeny szilárd anyagok közel környezeti hőmérsékleten. A viaszok különböző összetevőkből állnak, beleértve a szénhidrogéneket (normál vagy elágazó alkánok és alkének), ketonokat, diketonokat, primer és szekunder alkoholokat, aldehideket, szterin-észtereket, alkánsavakat, terpéneket (szkvalén) és monoésztereket (viaszészterek). A viaszok kémiai összetétele összetett és változó, de általában a viaszok viszonylag nagy arányban tartalmaznak alkánokat, és a szénhidrogének hosszú vagy nagyon hosszú szénláncokkal rendelkeznek (12-től körülbelül 38 szénatomig). Nagy hőmérséklet-tartományban szilárdak (fúziós pont 60 ° C és 100 ° C között). Olvadáskor alacsony viszkozitású folyadékká alakulnak.
Jellemzője a vízben való oldhatatlanság, de szerves, nem poláros oldószerekben való oldhatóság. A viaszok megkülönböztethetők természetes (növényi, állati eredetű), félszintetikus és szintetikus viaszokban.
A viaszok kereskedelmi előállításához a nyersolaj a fő forrás.
A két legfontosabb kőolajviasz-típus a paraffin és a mikrokristályos viaszok:
Paraffinviaszok többnyire fehér, szagtalan, íztelen, viaszos szilárd állagú, tipikus olvadáspontja 46 ° C és 68 ° C (115 ° F és 154 ° F) között van, sűrűsége pedig kb. 900 kg / m3. Makrokristályos szerkezetű, vízben oldhatatlan, de éterben, benzolban és bizonyos észterekben oldódik. A paraffinviaszok nyersolajból származnak, és 20-40 szénatomot tartalmaznak.
Mikrokristályos viasz, más néven petrolátum, sokféle alkalmazáshoz használják szaga, színe, olajtartalma, konzisztenciája és olajmegkötő tulajdonsága miatt.
α-olefin viaszok etilénből szintetikusan származnak Fischer–Tropsch-szintézissel Ziegler–Natta katalizátorral, vagy etilén oligomerizálásával. Az alfa-olefin viaszokat leggyakrabban kenőolaj-adalékokban, PVC kenőanyagokban, gyertyákban, olajfúró vegyszerekben és kozmetikumokban használják.
Polietilén viasz A PE-WAX egy ultra kis molekulatömegű polietilén (ULMWPE), amely etilén monomer láncokból áll. polipropilén viasz (PP-WAX) szintetikus, kristályos, alacsony molekulatömegű gyanta.
Mind az olietilén, mind a polipropilén viaszok homopolimerek, és főként műanyag színezékek előállítására használják.
Kopolimer viaszok mint például az etilén-vinil-acetát (EVA) és az etilén-akrilsav (EAA) származékai széles körben elterjedtek a bevonatok formuláiban, pl. fémbevonatokban.
A viaszokat és viaszadalékokat széles körben használják a termék kenésére/csúszására, reológiájára, kopásállóságára, blokkolásgátló / barrierjére, polírozására vagy szőnyegezésére, antioxidáns ellenállására és/vagy vízlepergető képességére.
A viaszok széles körben használt összetevők számos iparágban, például a vegyi anyagok gyártásában (pl. finom & speciális kémia), bevonatok, festékek & tinták, adalékanyagok & Módosítók, ragasztók, műanyagok & PVC, gumiabroncsok & gumi, építőipar & épület, termosztatikus vezérlőeszközök, csomagolások, élelmiszerek és kozmetikumok.
Természetes viaszok:
- Állati viaszok: méhviasz, lanolin, faggyú, sellak, spermaceti
- Növényi viaszok: karnauba, kandelilla, szója, ricinus, rizskorpa, babér, jojoba stb.
Ásványi viaszok:
- Fosszilis viaszok: cerezin, montán, ozokerit, tőzegviasz
- Ásványolajviaszok: paraffin, mikrokristályos viaszok, pl. petrolátum
Szintetizált viaszok:
Szintetikus viaszok: etilén polimerek, pl. polietilén & poliol-éter-észterek; poliolefin viaszok; zsírsav-amid viaszok; klórozott naftalinok; szénhidrogén típus, pl. Fischer-Tropsch.
Mi az a viaszemulzió?
A viaszemulzió / viasz diszperzió egy vagy több viasz stabil keveréke vízben. Mivel a viaszok és a vizes folyadékok általában nem elegyednek, felületaktív anyagokra és kifinomult keverési eljárásra, pl. teljesítményultrahangra van szükség a stabil viaszemulzió kialakításához. Helyesen fogalmazva, a viaszemulziót viaszdiszperziónak kell nevezni, mivel a viaszok szobahőmérsékleten szilárdak. De mivel a viaszemulziókat / diszperziókat olvadt viaszokkal állítják elő, a kifejezések “Emulgeálás” és “viasz emulzió” leggyakrabban vizes viaszkészítményekre használják, míg a “viasz diszperzió” többnyire oldószer alapú viaszkészítményt ír le.
Mi az emulzió
Az emulzió két vagy több nem elegyedő folyadék folyadékdiszperziójában lévő folyadék.
Az emulzió különböző típusokban fordulhat elő: w / o, o / w, w / o / w, o / w / o
Az emulzió típusát (w/o vagy o/w) hígítási próbával lehet vizsgálni. Az emulziót csak folyamatos / külső fázissal lehet hígítani. Az emulzió típusának azonosítására egy másik módszer a vezetőképesség-vizsgálat. Az ionos o / w emulziók nem vezetnek, míg az o / w emulziók elektromos áramot vezetnek.
A magatartási kódex2 szűrőpapír teszt, a szűrőpapírt CoCl-lal impregnálják2 és szárított (kék színű). A CoCl színe2 A szűrőpapír rózsaszínűvé válik, ha O/W emulziót adnak hozzá.
Hielscher Ultrasonics gyárt nagy teljesítményű ultrahangos homogenizátorok labor hoz ipari méret.