Wax Emulsions with Power Ultrasonics
Ketika lilin tersebar sebagai tetesan nano dengan distribusi yang sangat homogen, emulsi lilin yang stabil diperoleh. Homogenizer ultrasonik menghasilkan gaya geser yang tinggi dan merupakan sistem yang andal dan kuat untuk menghasilkan nano-emulsi lilin yang stabil. Homogenizer geser tinggi Hielscher Ultrasonics memberikan emulsi yang unggul untuk berbagai industri.
Emulsi Lilin Ultrasonik
Gaya geser tinggi yang dihasilkan secara ultrasonik memberikan energi yang diperlukan untuk menghasilkan emulsi lilin berukuran nano, misalnya nanoemulsi lilin parafin yang stabil.
Emulsi dan dispersi sub-mikron dan nano dapat diformulasikan menggunakan kombinasi berbagai lilin untuk mendapatkan produk unggulan dengan fungsi yang sangat tinggi (misalnya pelumasan, tahan air, tahan gores dll.).
Gaya geser yang tinggi dari homogenizer ultrasonik memungkinkan untuk menghasilkan formulasi lilin siap pakai yang stabil dengan partikel pada kesetimbangan. Emulsifikasi ultrasonik menghasilkan partikel berukuran nano dan distribusi yang seragam.
Sistem aliran ultrasonik industri untuk produksi emulsi lilin.
- Ukuran tetesan sangat kecil dengan kurang dari 100nm
- Emulsi yang Stabil
- umur simpan yang diperpanjang (stabilitas mekanis)
- kemanjuran yang lebih tinggi
- Kontrol proses yang tepat
Nanoemulsi Lilin Parafin Ultrasonik
Cara menyiapkan Emulsi Lilin Parafin Stabil
Emulsi lilin berukuran nano diformulasikan dari lilin parafin cair (sebagai fase minyak), air suling, dan SDS anionik sebagai surfaktan. Untuk membentuk pra-campuran kasar, lilin, air, dan surfaktan dihomogenkan menggunakan pengaduk magnetik pada 1000 rpm. Oleh karena itu, surfaktan (konsentrasi 10 mg/ml emulsi) dan air dicampur dalam gelas kimia dan heatet hingga sekitar 65–70ºC. Kemudian, lilin parafin ditambahkan setetes dengan menjaga fraksi volume fase minyak 0,2 di bawah pengadukan magnetik.
Setelah penambahan lilin parafin sepenuhnya, emulsi pra-campuran kasar adalah disonikasi dengan homogenizer bench-top ultrasonik UIP1000hdT (1000W, 20kHz) selama kurang lebih 15 menit. Proses emulsifikasi ultrasonik menghasilkan nano waxemulsion dengan stabilitas yang sangat tinggi.
Baca lebih lanjut tentang emulsi lilin parafin menggunakan sonikasi!
Emulsi nano ultrasonik disiapkan dengan Hielscher UP400St
surfaktan
Emulsi lilin dapat distabilkan dengan mekanisme sterik (menggunakan pengemulsi nonionik) atau dengan mekanisme elektrostatik (menggunakan pengemulsi ionik, paling sering anionik). Menggabungkan pengemulsi anionik dan nonionik memberikan stabilitas optimal pada emulsi karena partikel lilin dilindungi melalui kedua mekanisme stabilisasi. Ini disebut sebagai mekanisme stabilisasi elektro-sterik.
Untuk pengemulsi lilin, berbagai pengemulsi atau surfaktan, yang dapat berupa anionik, kationik atau non-ionik, dapat digunakan. Surfaktan yang paling umum digunakan adalah alkohol lemak etoksilat sebagai surfaktan non-ionik karena menawarkan stabilitas yang luar biasa terhadap air sadah, guncangan pH, dan elektrolit. Untuk karakteristik material spesifik lainnya, berbagai lainnya digunakan, misalnya surfaktan anionik untuk hidrofobisitas yang lebih baik atau surfaktan kationik untuk daya rekat yang lebih baik.
Catatan: Semakin kecil tetesan, semakin banyak surfaktan yang dibutuhkan untuk menutupi permukaan tetesan karena rasio V/S bola adalah sebagai berikut: S/V = 3/R. Untuk setiap peningkatan, panjang atau radius x*l atau x*r, peningkatan luas permukaan adalah x kuadrat (x2) dan peningkatan volume x adalah kubus (x3).
Merumuskan dengan Emulsi dan Dispersi Lilin
Homogenizer ultrasonik tidak hanya digunakan untuk membentuk emulsi / dispersi lilin – Mereka digunakan untuk memproses emulsi lilin dalam langkah selanjutnya untuk memasukkan emulsi sebagai aditif ke dalam produk akhir (misalnya pelapis, laquers, cat, kosmetik, dll.).
Homogenizer Ultrasonik Tugas Berat untuk Emulsi Lilin Stabil
Hielscher Ultrasonics adalah pemasok homogenizer ultrasonik berdaya tinggi yang terkenal di seluruh dunia. Ultrasonicator kami dapat ditemukan di seluruh dunia sebagai andal dan kuat “kuda kerja” di industri kimia, farmasi, kosmetik dan makanan. Ultrasonicators kelas industri Hielscher mampu memberikan amplitudo yang sangat tinggi secara terus menerus hingga 200μm (dan lebih tinggi sesuai permintaan) untuk menghasilkan kavitasi yang intens dan geser tinggi. Akibatnya, emulsi nano ultra-halus dan dispersi dengan distribusi partikel yang sangat sempit dihasilkan. Sistem ultrasound berdaya tinggi kami membantu Anda mendapatkan kualitas unggul dari formulasi lilin Anda.
Kekokohan sonicator Hielscher memungkinkan pengoperasian 24/7 pada tugas berat dan di lingkungan yang menuntut.
Sonikator tipe probe UP400St untuk persiapan emulsi lilin yang stabil.
| Batch Volume | Flow Rate | Direkomendasikan perangkat |
|---|---|---|
| 1 hingga 500mL | 10-200mL/min | UP100H |
| 10-2000mL | 20 hingga 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 hingga 20L | 0.2 sampai 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 sampai 100L | 2-10L/min | UIP4000hdT |
| 15 hingga 150L | 3 hingga 15L / mnt | UIP6000hdT |
| n.a. | 10 sampai 100L/menit | UIP16000hdT |
| n.a. | kristal yang lebbig | cluster UIP16000hdT |
Hubungi Kami! / Tanya Kami!
Homogenizer ultrasonik 1.5kW yang kuat UIP15000hdT dengan sel aliran untuk emulsifikasi inline.
Literatur / Referensi
- 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.
Fakta-fakta yang Patut Diketahui
Apa itu Lilin? Untuk apa Lilin digunakan?
Lilin didefinisikan sebagai beragam kelas senyawa organik yang bersifat hidrofobik dan padatan lunak pada suhu sekitar yang dekat. Lilin terdiri dari berbagai komponen termasuk hidrokarbon (alkana dan alkena normal atau bercabang), keton, diketon, alkohol primer dan sekunder, aldehida, ester sterol, asam alkanoat, terpen (squalene) dan monoester (ester lilin). Komposisi kimia lilin kompleks dan bervariasi, tetapi secara umum lilin mengandung proporsi alkana yang relatif tinggi dan hidrokarbon memiliki rantai karbon yang panjang atau sangat panjang (dari 12 hingga sekitar 38 atom karbon). Mereka padat dalam kisaran suhu yang besar (titik fusi antara 60°C dan 100°C). Saat meleleh, mereka berubah menjadi cairan viskositas rendah.
Mereka dicirikan oleh kelarutan mereka dalam air tetapi kelarutan dalam pelarut organik dan nonpolar. Lilin dapat dibedakan dalam lilin alami (tumbuhan, hewani), semi-sintetis dan sintetis.
Untuk produksi lilin komersial, minyak mentah adalah sumber utama.
Dua jenis lilin minyak bumi yang paling penting adalah lilin parafin dan mikrokristalin:
Lilin parafin sebagian besar memiliki konsistensi padat putih, tidak berbau, tidak berasa, seperti lilin, dengan titik leleh tipikal antara 46°C dan 68°C (115°F dan 154°F), dan kepadatan sekitar 900 kg/m3. Ini memiliki struktur makrokristalin dan tidak larut dalam air, tetapi larut dalam eter, benzena, dan ester tertentu. Lilin parafin berasal dari minyak mentah dan mengandung antara 20 dan 40 atom karbon.
Lilin mikrokristalin, juga dikenal sebagai petrolatum, digunakan untuk aplikasi bermacam-macam karena bau, warna, kandungan minyak, konsistensi, dan sifat pengikat minyak.
lilin α-olefin baik secara sintetis berasal dari etilen melalui sintesis Fischer-Tropsch dengan katalis Ziegler-Natta atau melalui oligomerisasi etilen. Lilin alfa-olefin paling sering digunakan dalam aditif minyak pelumas, pelumas PVC, lilin, bahan kimia pengeboran minyak dan kosmetik.
Lilin Polietilen (PE-WAX) adalah polietilen dengan berat molekul ultra rendah (ULMWPE) yang terdiri dari rantai monomer etilen. lilin polipropilen (PP-WAX) adalah resin molekul rendah kristal sintetis.
Keduanya, lilin olietilen dan polipropilen adalah homopolimer dan terutama digunakan untuk formulasi pewarna untuk plastik.
Lilin kopolimer seperti turunan etilen vinil asetat (EVA) dan asam etilen akrilat (EAA) tersebar luas dalam formulasi pelapis, misalnya lapisan dasar logam.
Lilin dan aditif lilin banyak digunakan untuk meminjamkan pelumasan/slip produk, reologi, ketahanan abrasi, anti-pemblokiran/penghalang, poles atau anyaman, ketahanan anti-oksidasi dan/atau anti air.
Lilin adalah komponen yang banyak digunakan di banyak industri, seperti dalam produksi bahan kimia (misalnya halus & kimia khusus), pelapis, cat & Tinta, aditif & pengubah, perekat, plastik & PVC, ban & karet, konstruksi & bangunan, perangkat kontrol termostatik, kemasan, makanan, dan kosmetik.
Lilin Alami:
- Lilin Hewan: lilin lebah, lanolin, lemak, lak, spermaceti
- Lilin Nabati: carnauba, candelilla, kedelai, jarak, dedak padi, bayberry, jojoba dll.
Lilin mineral:
- Lilin Fosil: Ceresin, Montan, Ozocerite, Lilin gambut
- Lilin Minyak Bumi: parafin, lilin mikrokristalin, misalnya petrolatum
Lilin yang Disintesis:
Lilin Sintetis: polimer etilenik misalnya polietilen & poliol eter-ester; lilin poliolefin; lilin amida asam lemak; naftalena terklorinasi; jenis hidrokarbon, misalnya Fischer-Tropsch.
Apa itu Emulsi Lilin?
Emulsi lilin / dispersi lilin adalah campuran stabil dari satu atau beberapa lilin dalam air. Karena lilin dan cairan berair biasanya tidak dapat bercampur, surfaktan dan proses pencampuran yang canggih, misalnya ultrasound daya, diperlukan untuk membentuk emulsi lilin yang stabil. Dalam istilah yang benar, emulsi lilin harus disebut dispersi lilin karena lilin padat pada suhu kamar. Tetapi karena emulsi / dispersi lilin disiapkan dengan lilin cair, istilahnya “emulsi” dan “emulsi lilin” paling sering digunakan untuk formulasi lilin berair, sedangkan istilah “dispersi lilin” Sebagian besar menggambarkan formulasi lilin berbasis pelarut.
Apa itu Emulsi
Emulsi adalah cairan dalam dispersi cair dari dua atau lebih cairan yang tidak dapat bercampur.
Emulsi dapat terjadi dalam berbagai jenis: w/o, o/w, w/o/w, o/w/o
Jenis emulsi (w/o atau o/w) dapat diperiksa dengan uji pengenceran. Emulsi hanya dapat diencerkan dengan fase kontinu / eksternal. Metode lain untuk mengidentifikasi jenis emulsi adalah dengan pengujian konduktivitas. Emulsi o/w ionik tidak menghantar, sedangkan emulsi o/w menghantarkan arus listrik.
Untuk penggunaan CoCl2 Uji kertas saring, kertas saring diresapi dengan CoCl2 dan kering (warna biru). Warna CoCl2 Kertas saring berubah menjadi merah muda saat emulsi O/W ditambahkan.
Hielscher Ultrasonics memproduksi homogenizer ultrasonik berkinerja tinggi dari laboratorium hingga ukuran industri.