ემულსიფიკაცია ულტრაბგერითი Cavitation

შუალედური და სამომხმარებლო პროდუქტების ფართო სპექტრი, როგორიცაა კოსმეტიკა და კანის ლოსიონები, ფარმაცევტული მალამოები, ლაქები, საღებავები და ლუბრიკანტები და საწვავი მთლიანად ან ნაწილობრივ ეფუძნება ემულსიებს. Hielscher აწარმოებს მსოფლიოში უდიდეს სამრეწველო ულტრაბგერითი სითხის პროცესორებს საწარმოო ქარხნებში დიდი მოცულობის ნაკადების ეფექტური ემულგირებისთვის.

ულტრაბგერითი ემულსიფიკაცია

ლაბორატორიაში ულტრაბგერის ემულსიფიკაციის ძალა უკვე დიდი ხანია ცნობილია და გამოიყენება სხვადასხვა უპირატესობების გამო, რომლებიც დაკავშირებულია ულტრაბგერით ჰომოგენიზაციასთან და ემულსიფიკაციასთან. სანდო ულტრაბგერითი ემულსიფიკაცია ეფუძნება ულტრაბგერითი ზონდების, ე.წ. სონოტროდების გამოყენებას. ულტრაბგერითი ზონდის მეშვეობით, მაღალი ინტენსივობის ულტრაბგერითი წყვილდება სითხეებში და ქმნის აკუსტიკური კავიტაციას. ულტრაბგერითი ან აკუსტიკური კავიტაცია წარმოქმნის მაღალი ათვლის ძალებს, რაც უზრუნველყოფს საჭირო ენერგიას დიდი წვეთების ჩაშლას ნანო ზომის წვეთებამდე. ამრიგად, ორი ან მეტი თხევადი ფაზა შერეულია ერთგვაროვან სუბმიკრონულ ან ნანო ემულსიაში.

ინფორმაციის მოთხოვნა




გაითვალისწინეთ ჩვენი კონფიდენციალურობის პოლიტიკა.


ულტრაბგერითები საიმედო და ეფექტურია სუბმიკრონული და ნანო ზომის ემულსიების წარმოებაში.

ულტრაბგერითები საიმედო და ეფექტურია სუბმიკრონული და ნანო ზომის ემულსიების წარმოებაში.

ულტრაბგერითი ემულსიფიკაციის უპირატესობები

ულტრაბგერითი ემულსიფიკაცია ზონდის ტიპის ულტრაბგერითი აპარატის გამოყენებით რამდენიმე უპირატესობას ანიჭებს ემულსიფიკაციის სხვა მეთოდებთან შედარებით:

  1. გაუმჯობესებული ემულსიის სტაბილურობა: ულტრაბგერითი ემულსიფიკაცია ქმნის წვეთების უფრო მცირე ზომებს და წვეთების უფრო ერთგვაროვან განაწილებას, რის შედეგადაც გაუმჯობესებულია ემულსიის სტაბილურობა და უფრო ხანგრძლივი შენახვის ვადა. სუბმიკრონის და ნანო ზომის წვეთები შეიძლება საიმედოდ წარმოიქმნას ულტრაბგერის გამოყენებით.
  2. ენერგოეფექტურობა: ულტრაბგერითი ემულსიფიკაცია მოითხოვს ნაკლებ ენერგიას, ვიდრე ემულსიფიკაციის სხვა მეთოდებს, რაც მას უფრო ენერგოეფექტურ პროცესად აქცევს.
  3. მასშტაბურობა: ულტრაბგერითი ემულსიფიკაცია შეიძლება ადვილად გაიზარდოს ან შემცირდეს საჭირო მოცულობის მიხედვით, რაც მას მრავალმხრივ პროცესად აქცევს როგორც ლაბორატორიულ, ასევე სამრეწველო აპლიკაციებისთვის.
  4. Დროის დაზოგვა: ულტრაბგერითი ემულსიფიკაცია შეიძლება იყოს ძალიან სწრაფი პროცესი, ემულსიები იქმნება წამებიდან წუთებში, რაც დამოკიდებულია სითხეებზე, მოცულობასა და აღჭურვილობაზე.
  5. სურფაქტანტების შემცირებული საჭიროება: ულტრაბგერითი ემულსიფიკაცია ამცირებს ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებების საჭიროებას, რომლებიც ხშირად საჭიროა ემულსიების სტაბილიზაციისთვის. თუმცა, წვეთების ზომის შემცირებით, ნაწილაკების ზედაპირის ფართობი იზრდება და მეტი ფართობი უნდა დაიფაროს ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებით. ულტრაბგერითი დამუშავება თავსებადია თითქმის ნებისმიერი სახის სურფაქტანტთან, მათ შორის ალტერნატიულ და ახალ ემულგატორებთან.
  6. მინიმალური და კონტროლირებადი სითბოს გამომუშავება: ულტრაბგერითი ემულსიფიკაცია არის არათერმული პროცესი და დამუშავების დროს სითბოს წარმოქმნა შეიძლება თავიდან იქნას აცილებული ან მცირე ხარისხით შემცირდეს. ამრიგად, მცირდება მგრძნობიარე ნაერთების ან ინგრედიენტების თერმული დეგრადაციის რისკი.

საერთო ჯამში, ულტრაბგერითი ემულსიფიკაციის უპირატესობები ზონდის ტიპის ულტრაბგერითი აპარატის გამოყენებით ხდის მას პოპულარულ არჩევანს ემულსიფიკაციისთვის სხვადასხვა დარგში, მათ შორის საკვები და სასმელი, ფარმაცევტული საშუალებები, კოსმეტიკა, კარგი ქიმიკატები და საწვავი.

Ultrasonic emulsification with Hielscher's UP200Ht and sonotrode S26d14

ულტრაბგერითი ზეთი წყალში წყალში (O / W) ემულსია (წითელი წყალი / ყვითელი ზეთი). სონიკაციის რამდენიმე წამი წყლის / ზეთის ცალკეულ ფაზებს წვრილ ემულსიად აქცევს.

 
 
ქვემოთ მოცემულ ვიდეოში ნაჩვენებია ზეთის (ყვითელი) წყალში (წითლად) ემულსიფიკაციის პროცესი UP400S ლაბორატორიული ულტრაბგერითი აპარატის გამოყენებით.

ამ ვიდეოში ნაჩვენებია Hielscher- ის ულტრაბგერითიზატორი UP400S, რომელიც ამზადებს ნანო ზომის ზეთ-წყლის ემულსიას.

წყალში ნავთობის ემულსიფიკაცია UP400S გამოყენებით

ვიდეოს მინიატურა

 

ულტრაბგერითი ემულსიფიკაციის და ნანოემულსიფიკაციის ეფექტური ტექნიკაა.რა არის ემულსია?
ემულსიები იყოფა ორ ან მეტ სუსტი სითხეში. მაღალი ინტენსიური ულტრაბგერითი დენის წყაროა, რომელიც საჭიროა მეორე ფაზაში (უწყვეტი ფაზა) მცირედი წვეთებიდან თხევადი ფაზის დასაშლელად (გაფანტული ფაზა). დისპერსიული ზონაში, იფეთქება კვატაციის ბუშტები, იწვევს ინტენსიური შოკის ტალღებს მიმდებარე თხევადი და გამოიწვევს მაღალი თხევადი სიხშირის თხევადი გამანადგურებლების ფორმირებას.
მინიემულსიები, რომლებიც შეიძლება ეფექტურად შეიქმნას ულტრაბგერითი გამოკვლევით, აძლიერებს პოლიმერიზაციის რეაქციებს.

მინიემულსიები, რომლებიც ეფექტურად იქმნება ულტრაბგერითი გამოკვლევით, აძლიერებს ქიმიურ რეაქციებს. მაკროემულსიური პოლიმერიზაცია (ა) მინიემულსიის პოლიმერიზაციის წინააღმდეგ (ბ) [Schork et al. 2005: 136]

ნანო-ემულსიები – დენის აპლიკაცია ულტრაბგერითებისთვის

ნანოემულსიები არის ემულსიები წვეთებით, რომლებიც, როგორც წესი, 100 ნანომეტრზე ნაკლები ზომისაა. ნანოემულსიებს აქვთ რამდენიმე უპირატესობა ჩვეულებრივი ემულსიებთან შედარებით, მათ შორის უნიკალური ფუნქციური თვისებები, უმაღლესი სტაბილურობა, გამჭვირვალობა და ა.შ.
ულტრაბგერითი კონკურენცია აჭარბებს ტრადიციულ ემულსიფიკაციის ტექნოლოგიებს, განსაკუთრებით მაშინ, როდესაც საქმე ეხება ნანოემულსიების ფორმირებას. ეს განპირობებულია ულტრაბგერის მაღალეფექტური და ენერგიულად ინტენსიური მუშაობის პრინციპით.

ულტრაბგერითი ემულსიფიკაციის მუშაობის პრინციპი

Ultrasonic cavitation at Hielscher's UIP1000hdT (1kW) ultrasonicatorულტრაბგერითი ემულსიფიკაციის პროცესები იყენებენ აკუსტიკური კავიტაციის ძალებს. აკუსტიკური კავიტაცია ეხება თხევად გარემოში მცირე ბუშტების წარმოქმნის, ზრდისა და იმპულსური კოლაფსის ფენომენს, რომელიც ექვემდებარება მაღალი ინტენსივობის ულტრაბგერითი ტალღებს. ამ ბუშტების აფეთქება წარმოქმნის ინტენსიურ ლოკალურ წნევას და ტემპერატურულ გრადიენტებს, რამაც შეიძლება შექმნას მაღალი ათვლის ძალები, დარტყმითი ტალღები და მიკროჭურვები, რომლებსაც შეუძლიათ დიდი ნაწილაკების დაშლა და აგლომერატები უფრო პატარაებად. მარცხენა სურათზე ნაჩვენებია ულტრაბგერითი კავიტაცია, რომელიც წარმოიქმნება ულტრაბგერითი აპარატის UIP1000hdT (1000 ვატი) ზონდზე სითხით სავსე მინის სვეტში.
ემულსიფიკაციისა და ნანოემულსიფიკაციის დროს აკუსტიკური კავიტაციის ინტენსივობა გადამწყვეტ როლს თამაშობს ემულსიაში წვეთების ზომის შემცირებაში. კავიტაციის ბუშტების იმპულსურმა კოლაფსმა შეიძლება შექმნას ძლიერი ათვლის ძალები, რომლებიც არღვევენ უფრო დიდ წვეთებს პატარა წვეთებად. გარდა ამისა, კავიტაციის შედეგად წარმოქმნილმა ადგილობრივმა წნევამ და ტემპერატურულმა გრადიენტებმა ასევე შეიძლება ხელი შეუწყოს ახალი წვეთების წარმოქმნას და ემულსიის სტაბილიზაციას.
აკუსტიკური კავიტაციის უნიკალური ასპექტი არის მისი უნარი უზრუნველყოს ლოკალიზებული და ინტენსიური ენერგიის შეყვანა თხევად გარემოში, მაღალი მექანიკური ან თერმული სტრესის საჭიროების გარეშე. ეს მას მიმზიდველ ტექნიკად აქცევს ნანო-ემულსიფიკაციისთვის, რადგან მას შეუძლია შეამციროს ემულსიფიკაციის პროცესისთვის საჭირო ენერგიის შეყვანა, ხოლო წვეთების უფრო მცირე ზომისა და წვეთების ზომის ვიწრო განაწილების მიღწევა.
ამ ზუსტად კონტროლირებადი ულტრაბგერითი ძალების გამო, აკუსტიკური კავიტაცია არის ძლიერი ინსტრუმენტი ნანო-ემულსიფიკაციისთვის. ლოკალიზებული და ინტენსიური ენერგიის გამომუშავების უნარი საშუალებას იძლევა დაშალოს უფრო დიდი წვეთები, რომლებიც წარმოქმნიან სუბმიკრონულ და ნანო ზომის წვეთებს ძალიან მაღალი ეფექტურობით.

წყალ-ზეთის ემულსია წარმოებული ულტრაბგერითი (Hielscher Ultrasonics) გამოყენებითწყლის ნავთობის კვლევა (წყლის ფაზა) და ნავთობში (ნავთობის ფაზა) ემულსიებმა აჩვენეს კორელაცია ენერგო სიმკვრივისა და წვეთიანი ზომა (მაგალითად, სოუტერი დიამეტრი). არსებობს მგრძნობიარე ტენდენცია მცირე წვეთი ზომა ენერგიის სიმკვრივის გაზრდისას (დააწკაპუნეთ მარჯვენა გრაფიკზე). ენერგიის სიმკვრივის შესაბამის დონეზე, ულტრაბგერას შეუძლია ადვილად და საიმედოდ მიაღწიოს წვეთების საშუალო ზომას ნანო დიაპაზონში.

ულტრაბგერითი ზონდები ეფექტური ემულსიფიკაციისთვის

Hielscher გთავაზობთ ზონდის ტიპის ულტრაბგერითი აპარატების ფართო სპექტრს და აქსესუარებს სითხეების ეფექტური ემულსიფიკაციისა და დისპერსიისთვის პარტიული და ნაკადის რეჟიმში.
სისტემები, რომლებიც შედგება რამდენიმე ულტრაბგერითი პროცესორისგან, თითოეული 16000 ვატამდე, უზრუნველყოფს ამ ლაბორატორიული განაცხადის ეფექტურ წარმოების მეთოდად გადასაყვანად საჭირო სიმძლავრეს, რათა მიიღოთ წვრილად დაშლილი ემულსიები უწყვეტ ნაკადში ან ჯგუფურად. – მიღწეული შედეგები შედარებით დღევანდელი საუკეთესო მაღალი წნევის ჰომოგენიზერები, როგორიცაა ახალი ორფიქსის სარქველი. გარდა ამ მაღალი ეფექტურობის უწყვეტი ემულსიფიკაცია, Hielscher ულტრაბგერითი მოწყობილობები საჭიროებს ძალიან დაბალი შენარჩუნება და ძალიან მარტივია მუშაობას და გაწმენდა. ულტრაბგერითი სინამდვილეში ხელს უწყობს დასუფთავებისა და გამრეცხვის პროცესს. ულტრაბგერითი ძალა რეგულირებადი და შეიძლება ადაპტირებული კონკრეტული პროდუქტების და ემულსიფიკაციის მოთხოვნები. სპეციალური ნაკადის საკანში რეაქტორები აკმაყოფილებენ მოწინავე CIP (სუფთა-ადგილზე) და SIP (სტერილიზაცია-სთვის) მოთხოვნებიც.

სამრეწველო ულტრაბგერითი ჰომოგენიზატორი ზეთისა და წყლის ეფექტური ემულსიფიკაციისთვის. ულტრაბგერითი დამუშავება ძალზე ეფექტურია გრძელვადიანი სტაბილური ნანოემულსიების წარმოებაში.

MultiSonoReactor MSR-4 არის სამრეწველო შიდა ჰომოგენიზაციის რეაქტორი, რომელიც შესაფერისია (ნანო) ემულსიფიკაციის პროცესებისთვის მაღალი გამტარუნარიანობით.

ქვემოთ მოყვანილი ცხრილი გაძლევთ ჩვენს ულტრასონისტების სავარაუდო დამუშავების შესაძლებლობებს:

Batch მოცულობა დინების სიჩქარე რეკომენდირებული მოწყობილობები
05 დან 1.5 მლ na VialTweeter
1-დან 500 მლ-მდე 10 დან 200 მლ / წთ UP100H
10 დან 2000 მლ 20 დან 400 მლ / წთ Uf200 ः t, UP400St
01-დან 20 ლ-მდე 02-დან 4 ლ / წთ UIP2000hdT
10-დან 100 ლ 2-დან 10 ლ / წთ UIP4000hdT
15-დან 150 ლ-მდე 3-დან 15 ლ/წთ-მდე UIP6000hdT
na 10-დან 100 ლ / წთ UIP16000
na უფრო დიდი კასეტური UIP16000

დაგვიკავშირდით! / გვკითხე ჩვენ!

სთხოვეთ დამატებითი ინფორმაციის მისაღებად

გთხოვთ, გამოიყენოთ ქვემოთ მოცემული ფორმა, რათა მოითხოვოთ დამატებითი ინფორმაცია ულტრაბგერითი ემულგატორების, აპლიკაციებისა და ფასის შესახებ. მოხარული ვიქნებით განვიხილოთ თქვენთან ერთად თქვენი ემულსიფიკაციის პროცესი და შემოგთავაზოთ ულტრაბგერითი სისტემა, რომელიც აკმაყოფილებს თქვენს მოთხოვნებს!









გთხოვთ გაითვალისწინოთ ჩვენი კონფიდენციალურობის პოლიტიკა.


ამ ვიდეოში ნაჩვენებია Hielscher ულტრაბგერითი პროცესორი UP400S, რომელიც ამზადებს ნანო ზომის მცენარეულ ზეთს წყალში ემულსიას.

UP400S– ის გამოყენებით წყალში მცენარეული ზეთის ემულსიფიკაცია

ვიდეოს მინიატურა

ულტრაბგერითი მაღალი ათვლის ჰომოგენიზატორები გამოიყენება ლაბორატორიაში, სკამზე, პილოტში და სამრეწველო დამუშავებაში.

Hielscher Ultrasonics აწარმოებს მაღალი ხარისხის ულტრაბგერით ჰომოგენიზატორებს ლაბორატორიული, საპილოტე და სამრეწველო მასშტაბის პროგრამების, დისპერსიის, ემულგირებისა და მოპოვების შერევისთვის.



ლიტერატურა / ცნობები

  • Ahmed Taha, Eman Ahmed, Amr Ismaiel, Muthupandian Ashokkumar, Xiaoyun Xu, Siyi Pan, Hao Hu (2020): Ultrasonic emulsification: An overview on the preparation of different emulsifiers-stabilized emulsions. Trends in Food Science & Technology Vol. 105, 2020. 363-377.
  • Seyed Mohammad Mohsen Modarres-Gheisari, Roghayeh Gavagsaz-Ghoachani, Massoud Malaki, Pedram Safarpour, Majid Zandi (2019): Ultrasonic nano-emulsification – A review. Ultrasonics Sonochemistry Vol. 52, 2019. 88-105.
  • Behrend, O., Schubert, H. (2000): Influence of continuous phase viscosity on emulsification by ultrasound, in: Ultrasonics Sonochemistry 7 (2000) 77-85.
  • Behrend, O., Schubert, H. (2001): Influence of hydrostatic pressure and gas content on continuous ultrasound emulsification, in: Ultrasonics Sonochemistry 8 (2001) 271-276.
  • F. Joseph Schork; Yingwu Luo; Wilfred Smulders; James P. Russum; Alessandro Butté; Kevin Fontenot (2005): Miniemulsion Polymerization. Adv Polym Sci (2005) 175: 129–255.

ფაქტები Worth Knowing

ტერმინის განმარტება “ემულსია”

ემულსია არის ორი ან მეტი შეურევი სითხის ნარევი, როგორიცაა ზეთი და წყალი.
ემულსიები შეიძლება იყოს ზეთი წყალში (სადაც ნავთობის წვეთები იშლება წყალში) ან წყალი-ზეთში (სადაც წყლის წვეთები იშლება ზეთში). ემულსიები გამოიყენება სხვადასხვა აპლიკაციებში, მათ შორის კვების პროდუქტებში (როგორიცაა სალათები და მაიონეზი), კოსმეტიკა (როგორიცაა ლოსიონები და კრემები) და ფარმაცევტული საშუალებები (როგორიცაა ვაქცინები).
ემულგატორი მუშაობს ემულსიის ორ შეურევებელ ნივთიერებას (როგორიცაა ზეთი და წყალი) შორის ზედაპირული დაძაბულობის შემცირებით. ეს ამცირებს ორი ნივთიერების განცალკევების ტენდენციას და საშუალებას აძლევს მათ შექმნან სტაბილური ნარევი.

ემულგატორების სტაბილიზაცია

ზოგადად, ემულსიები საჭიროებენ სტაბილიზაციას ემულსიფიკატორის ან ზედაპირულად აქტიური ნივთიერების გამოყენებით. ემულგატორები ამფიფილურია - ისინი იზიდავენ როგორც წყალს, ასევე ცხიმოვან ნივთიერებებს. ეს ნიშნავს, რომ მათ აქვთ ჰიდროფილური (წყლის მოყვარული) და ჰიდროფობიური (ზეთის მოყვარული) თვისებები, რაც მათ საშუალებას აძლევს ურთიერთქმედონ ემულსიის როგორც ნავთობის, ასევე წყლის ფაზებთან. ემულგატორის მოლეკულის ჰიდროფილური ნაწილი ემაგრება წყლის მოლეკულებს, ხოლო ჰიდროფობიური ნაწილი ნავთობის მოლეკულებს.
ნავთობის წვეთების ემულგატორის მოლეკულებით გარშემორტყმით, ემულგატორი ქმნის დამცავ ფენას წვეთების ირგვლივ, რომელიც ხელს უშლის მათ ერთმანეთთან კონტაქტს და გაერთიანებას (ერთმანეთში შეერთებას) უფრო დიდი წვეთების წარმოქმნის მიზნით. ეს ხელს უწყობს ემულსიის სტაბილურობას და ხელს უშლის გამოყოფას.
ვინაიდან წვეთების შერწყმა დარღვევის შემდეგ გავლენას ახდენს წვეთების ზომის საბოლოო განაწილებაზე, ეფექტურად სტაბილიზირებელი ემულგატორები გამოიყენება წვეთების ზომის საბოლოო განაწილების შესანარჩუნებლად იმ დონეზე, რომელიც უდრის განაწილებას ულტრაბგერითი დისპერსიის ზონაში წვეთების დარღვევისთანავე. სტაბილიზატორები რეალურად იწვევს წვეთების გაუმჯობესებას ენერგიის მუდმივი სიმკვრივის დროს.
ხშირად გამოყენებული ემულგატორების მაგალითებია ლეციტინი (რომელიც გვხვდება კვერცხის გულსა და სოიოს ლობიოში), მონო- და დიგლიცერიდები, პოლისორბატი 80 და ნატრიუმის სტეაროილ ლაქტილატი.


მაღალი ხარისხის ულტრაბგერითი! Hielscher-ის პროდუქციის ასორტიმენტი მოიცავს სრულ სპექტრს კომპაქტური ლაბორატორიული ულტრაბგერითი აპარატიდან დაწყებული სკამების ზედა ერთეულებამდე სრულ ინდუსტრიულ ულტრაბგერით სისტემებამდე.

Hielscher Ultrasonics აწარმოებს მაღალი ხარისხის ულტრაბგერითი ჰომოგენიზატორებისგან ლაბორატორია to სამრეწველო ზომა.


მოხარული ვიქნებით განვიხილოთ თქვენი პროცესი.

მოდით დავუკავშირდეთ.