ნანონაწილაკების ცვილში დისპერსიები – შექმენით სტაბილური ფორმულირებები!
ნანონაწილაკების ცვილის მატრიცებში დისპერსია მნიშვნელოვანი, თუმცა რთული გამოყენებაა საფარებში, კოსმეტიკაში, ფარმაცევტულ და ფაზის შეცვლის მასალებში. გამდნარი ცვილების შინაგანი სიბლანტის, მათი ჰიდროფობიურობისა და მაღალი ზედაპირული ენერგიების გამო ნანონაწილაკების აგლომერაციისკენ მიდრეკილების გათვალისწინებით, ნანონაწილაკ-ცვილის დისპერსიის მომზადებას სჭირდება ნოუ-ჰაუ. Hielscher-ის სონიკატორები უზრუნველყოფენ დისპერსიის სიმძლავრეს, ზუსტ მართვადობას და მასშტაბირებას სტაბილური ნანონაწილაკ-ცვილის დისპერსიების წარმოებისთვის სატესტო და სამრეწველო წარმოებაში.
ნანონაწილაკების ცვილში დისპერსიის გამოწვევები
ნანონაწილაკები – იქნება ეს მეტალის, კერამიკის თუ ნახშირბადის ბაზაზე დამზადებული – ვან-დერ-ვაალის ძლიერი ურთიერთქმედებების გამო ადვილად წარმოქმნიან აგრეგატებს. ცვილში ეს ურთიერთქმედებები გამწვავებულია პოლარული გამხსნელების ან სტაბილიზატორების ნაკლებობით. მექანიკური მორევა ან როტორ-სტატორის ჰომოგენიზატორები ხშირად არასაკმარისია, განსაკუთრებით მაშინ, როდესაც ნანონაწილაკების დიამეტრი 100 ნმ-ზე ნაკლებია ან როდესაც საჭიროა მაღალი დატვირთვა. ერთგვაროვანი დისპერსია მოითხოვს ენერგიის მიწოდებას, რომელსაც შეუძლია ნანომასშტაბიანი აგლომერატების დაშლა და ამავდროულად ნაწილაკების ზედაპირის ცვილის საშუალებით დასველება.
Hielscher ზონდის ტიპის sonicators აწარმოებენ სტაბილურ პარაფინის ცვილის ნანოემულსიებს.
ულტრაბგერითი ნანო-დისპერსიის მექანიზმი
ულტრაბგერითი დისპერსიის მნიშვნელოვანი ეფექტურობა აკუსტიკური კავიტაციის უნიკალურ მუშაობის მექანიზმშია. ზონდის ტიპის სონიკატორები წარმოქმნიან ინტენსიურ კავიტაციურ ძალებს, როდესაც მაღალი ინტენსივობის, დაბალი სიხშირის ულტრაბგერითი ტალღები ვრცელდება სითხეში, მაგალითად, გამდნარ ცვილში. კავიტაციის დროს ბუშტუკების კოლაფსი წარმოქმნის ლოკალიზებულ ცხელ წერტილებს ექსტრემალური ძვრის გრადიენტებით, დარტყმითი ტალღებით და მიკროჭავლებით. ეს გარდამავალი ძალები გადალახავს ნაწილაკთაშორის ადჰეზიას და ეფექტურად ახდენს ნანონაწილაკების კლასტერების დეაგგლომერაციას.
გარდა ამისა, ულტრაბგერითი თერაპია აძლიერებს ნანონაწილაკების ზედაპირების დასველებას ცვილის დნობით. კავიტაციის ბუშტების განმეორებითი კოლაფსი ამცირებს ფაზათაშორის დაჭიმულობას, რაც ცვილის მოლეკულებს საშუალებას აძლევს შეაღწიონ ნაწილაკებს შორის და სტერიულად სტაბილიზაცია გაუკეთონ მათ.
ულტრაბგერითი მომზადებული ცვილის ნანოდისპერსიების აპლიკაციები
ცვილში ნანონაწილაკების ერთგვაროვანი გაფანტვის უნარი მრავალმხრივი გამოყენების გზებს ხსნის:
- საფარი და გასაპრიალებელი საშუალებები: სილიციუმის ან ალუმინის ნანონაწილაკების დამატება ზრდის სიმტკიცეს, ნაკაწრებისადმი მდგრადობას და ბზინვარებას.
- კოსმეტიკური ფორმულირებები: ტიტანის დიოქსიდის ან თუთიის ოქსიდის ნანონაწილაკები უზრუნველყოფს ულტრაიისფერი გამოსხივებისგან დაცვას და ამავდროულად ინარჩუნებს გამჭვირვალობას.
- ფაზის შეცვლის მასალები (PCM): გრაფენი, ნახშირბადის ნანომილაკები ან ლითონის ოქსიდები ზრდის თბოგამტარობას, რაც აუმჯობესებს სითბოს შენახვის ეფექტურობას ენერგოსისტემებში.
- წამლის მიწოდება: ცვილში ჩადგმული ლიპოფილური ნანონაწილაკები ნელა გამოთავისუფლებადი რეზერვუარების როლს ასრულებენ ადგილობრივ ან პერორალურ ფორმულირებებში.
ულტრაბგერითი დისპერსები ცვილი-ნანონაწილაკების ფორმულირებისთვის
Hielscher-ის მაღალი ხარისხის ზონდის ტიპის სონიკატორებით ულტრაბგერითი დისპერსია სტაბილური ცვილის ნანოდისპერსიების წარმოებისთვის ძლიერი და მასშტაბირებადი ტექნიკაა.
Hielscher-ის ზონდის ტიპის ულტრაბგერითი სისტემები ფართოდ გამოიყენება ნანონაწილაკების დამუშავებისთვის მათი მაღალი დამუშავების შესაძლებლობის, ზუსტი პარამეტრების კონტროლისა და წრფივი მასშტაბირების გამო. ცვილის ნანონაწილაკების დისპერსიების მომზადება პარტიულად თუ უწყვეტი ხაზოვანი წარმოებით გჭირდებათ, Hielscher Ultrasonics გთავაზობთ იდეალურ ულტრაბგერით დამუშავების სისტემას: ულტრაბგერითი ლაბორატორიული ჰომოგენიზატორები იდეალური ინსტრუმენტია კვლევისა და პროდუქტის განვითარებისთვის, ხოლო ულტრაბგერითი სამრეწველო ნაკადის უჯრედები საშუალებას იძლევა წარმოიქმნას სტაბილური ცვილის ნანოდისპერსიები, რომლებიც აკმაყოფილებენ უმაღლესი ხარისხის სტანდარტებს.
უმაღლესი ხარისხის სტანდარტებით აგებული, Hielscher-ის ულტრაბგერითი მოწყობილობები აერთიანებს სიმტკიცეს, მომხმარებლისთვის მოსახერხებელობას და სამრეწველო პროცესებში მარტივ ინტეგრაციას. შექმნილია მომთხოვნი გარემოს გასაძლებლად, ისინი გამოირჩევიან უახლესი ტექნოლოგიით, ISO სერტიფიცირებულია და შეესაბამება CE, UL, CSA და RoHS მოთხოვნებს.
- მაღალი ეფექტურობის
- უახლესი ტექნოლოგია
- საიმედოობა & სიმტკიცე
- რეგულირებადი, ზუსტი პროცესის კონტროლი
- პარტია & ხაზში
- ნებისმიერი მოცულობისთვის
- ინტელექტუალური პროგრამული უზრუნველყოფა
- ჭკვიანი ფუნქციები (მაგ., პროგრამირებადი, მონაცემთა პროტოკოლირება, დისტანციური მართვა)
- მარტივი და უსაფრთხო ფუნქციონირება
- დაბალი მოვლა
- CIP (სუფთა ადგილზე)
ქვემოთ მოყვანილი ცხრილი გვიჩვენებს ჩვენი ულტრაბგერითი აპარატების სავარაუდო დამუშავების შესაძლებლობებს:
| სურათების მოცულობა | Დინების სიჩქარე | რეკომენდებული მოწყობილობები |
|---|---|---|
| 0.5-დან 1.5მლ-მდე | na | VialTweeter |
| 1-დან 500 მლ-მდე | 10-დან 200 მლ/წთ-მდე | UP100H |
| 10-დან 2000 მლ-მდე | 20-დან 400 მლ/წთ-მდე | UP200Ht, UP400 ქ |
| 0.1-დან 20ლ-მდე | 0.2-დან 4ლ/წთ-მდე | UIP2000hdT |
| 10-დან 100 ლ-მდე | 2-დან 10ლ/წთ-მდე | UIP4000hdT |
| 15-დან 150 ლ-მდე | 3-დან 15 ლ/წთ-მდე | UIP6000hdT |
| na | 10-დან 100ლ/წთ-მდე | UIP16000hdT |
| na | უფრო დიდი | კასეტური UIP16000hdT |
ულტრაბგერითი ემულგირებადი სისტემა სამრეწველო მარგარინის წარმოებისთვის
ლიტერატურა / ლიტერატურა
- Szymańska, Iwona; Żbikowska, Anna; Kowalska, Małgorzata; Golec, Krzysztof (2021): Application of Oleogel and Conventional Fats for Ultrasound-assisted Obtaining of Vegan Creams. Journal of Oleo Science 70, 2021.
- Noonim, P.; Rajasekaran, B.; Venkatachalam, K. (2022): Structural Characterization and Peroxidation Stability of Palm Oil-Based Oleogel Made with Different Concentrations of Carnauba Wax and Processed with Ultrasonication. Gels 2022, 8, 763.
- A.R. Horrocks, B. Kandola, G.J. Milnes, A. Sitpalan, R.L. Hadimani (2012): The potential for ultrasound to improve nanoparticle dispersion and increase flame resistance in fibre-forming polymers. Polymer Degradation and Stability, Volume 97, Issue 12, 2012. 2511-2523.
ხშირად დასმული შეკითხვები
რა არის ცვილი?
ცვილი ორგანული, ჰიდროფობიური მასალების კლასია, რომელიც ძირითადად შედგება გრძელჯაჭვიანი ნახშირწყალბადების, ეთერების, ცხიმოვანი მჟავებისა და სპირტებისგან. ისინი ოთახის ტემპერატურაზე მყარია, აქვთ შედარებით დაბალი დნობის წერტილები და გაცხელებისას დარბილების ხასიათს ავლენენ.
რა არის ცვილების სხვადასხვა სახეობა?
ცვილების სხვადასხვა სახეობა მოიცავს ბუნებრივ ცვილებს, როგორიცაა ფუტკრის ცვილი, კარნაუბა და კანდელილა, ნავთობის ან ლიგნიტისგან მიღებულ მინერალურ ცვილებს, როგორიცაა პარაფინი, მიკროკრისტალური და მონტანის ცვილი, და სინთეზურ ცვილებს, როგორიცაა პოლიეთილენი, ფიშერ-ტროპში და ამიდური ცვილები.
რისთვის გამოიყენება ცვილები?
ცვილები ფართოდ გამოიყენება სხვადასხვა ინდუსტრიაში. ისინი უზრუნველყოფენ ზედაპირის დაცვას საფარებსა და გასაპრიალებელ საშუალებებში, მოქმედებენ როგორც სტრუქტურირებისა და შემაკავშირებელი აგენტები კოსმეტიკასა და ფარმაცევტულ პროდუქტებში, ემსახურებიან როგორც გამხსნელ აგენტებს და დამცავ საფარებს კვების მრეწველობაში და ფუნქციონირებენ როგორც საპოხი მასალები, წებოვანი ნივთიერებები და ფაზური ცვლილების მასალები ენერგიის შესანახად ტექნიკურ გამოყენებაში.
რა არის სხვადასხვა ცვილის პოლარობა?
ცვილების პოლარობა მათი ქიმიური შემადგენლობის მიხედვით იცვლება. პარაფინისა და პოლიეთილენის ცვილები ძირითადად არაპოლარულია, ფუტკრის ცვილი და კარნაუბის ცვილი ეთერებისა და თავისუფალი ცხიმოვანი მჟავების გამო სუსტ პოლარობას ავლენენ, ხოლო მონტანის ან გარკვეული სინთეზური ცვილები კარბოქსილისა და ამიდის ფუნქციონალურობის გამო ზომიერ პოლარობას ავლენენ.
Hielscher Ultrasonics აწარმოებს მაღალი ხარისხის ულტრაბგერითი ჰომოგენიზატორებისგან ლაბორატორია რომ სამრეწველო ზომა.