ემულსია შედგება ორი შეუზავებელი სითხისგან, რომლებიც წვრილად იფანტება ერთმანეთში. ზეთში შეყვანილი წყლის ემულსიებისთვის, ზეთოვანი ფაზა (დისპერსიული ფაზა) თანაბრად არის შერეული წყალში (უწყვეტი ფაზა). ულტრაბგერითი ემულგატორები კარგად არის დადგენილი ზეთში წყალში ემულსიებისა და ნანო-ემულსიების მოსამზადებლად. ულტრაბგერითი ემულსიები გამოირჩევიან წვეთოვანი ფორმის დისპერსიით და გრძელვადიანი სტაბილურობით.

ულტრაბგერითი ზეთი წყალში ემულსიები

ნავთობის წყალში (O / W) ემულსიები ფართოდ გამოიყენება მრავალ სამომხმარებლო პროდუქტში, როგორიცაა საკვები, სასმელი, კოსმეტიკა, წამლები და ა.შ., აგრეთვე ინდუსტრიაში (მაგ. მასალათმცოდნეობა, პოლიმერები, საღებავები, საიზოლაციო ნაწარმი, წვრილი ქიმია და ა.შ.) .

ნავთობის წყალში ემულსიის განმარტება

ნავთობის წყალში ემულსია არის ნარევი, რომელშიც ზეთოვანი ფაზა იფანტება წყალში ან სხვა წყალხსნარში. ნავთობის მცირე წვეთები წვრილად იფანტება წყლის ფაზაში (უწყვეტი ფაზა), რათა შეიქმნას ეს ზეთი წყალში ემულსია. თუ ნავთობი (დისპერსიული ფაზა) წყალში იფანტება (უწყვეტი ფაზა), ეს არის ზეთი წყალში ემულსია; თუ წყლის წვეთები დაემატება ზეთოვან უწყვეტ ფაზაში, მას უწოდებენ წყლის ზეთში ემულსიას.
ზეთი წყალში ემულსიის მოსამზადებლად, მიღებული ემულსიის ხარისხი დამოკიდებულია ფორმულირებაზე (ზეთი: წყლის თანაფარდობა, ემულგირების აგენტი) და ემულსიფიკაციის ტექნიკაზე. ულტრაბგერითი ემულგატორები ქმნიან აკუსტიკურ კავიტაციას, რის შედეგადაც ხდება ძლიერი ბზარიანი ძალებისა და სითხეში ტურბულენტების წარმოქმნა. ეს ძალზე ინტენსიური ძალები არღვევს ორ დაუცველ თხევად ფაზას წუთის წვეთებად და ერთნაირად ურევს ერთმანეთს. ულტრაბგერითი ემულსიფიკაციით ადვილად წარმოიქმნება ნანო ზომის ნაწილაკები, წვეთების ზომით 10 ნმ-მდე. ძალიან მცირე წვეთოვანი ზომა და ულტრაბგერით მომზადებული ემულსიების ერთგვაროვანი, წვეთოვანი ზომის განაწილებაც კი გადააქცევს sonication- ს სასურველ ემულსიფიკაციის ტექნიკად.

ულტრაბგერითი ემულგაციის უპირატესობები

ულტრაბგერითი ემულსიფიკაცია აღემატება ემულსიფიკაციის სხვა ტექნიკას, როგორიცაა მაღალი წნევის ჰომოგენიზაცია, მაღალხარისხიანი შერევა და მიკროფლუიზაცია ეფექტურობით, ნანო-წვეთების თანმიმდევრული წარმოება, მაღალი ემულსიური სტაბილურობა და მცირე მილებიდან და მსხვილი ნაკადებიდან ნებისმიერი მოცულობის დამუშავების შესაძლებლობა.
მაგალითად, Li და Xiang (2019) -მა მაღალი წნევის ჰომოგენიზაციისა და ულტრაბგერითი ემულგაციის შედარებითი კვლევის შედეგად აჩვენა, რომ ულტრასონიკაცია უფრო ერთგვაროვან, სტაბილურ ემულსიებში იძლევა. ქოქოსის ზეთის წყალში ემულსიებში გაერთიანება გამოჩნდა მხოლოდ მას შემდეგ, რაც ექვემდებარება მაღალი წნევის ჰომოგენიზაციას, ხოლო ულტრაბგერითი ემულგაციის შედეგად წარმოქმნილი ემულსია დარჩა სტაბილური 30 დღის შენახვის დროს.
მექანიკურ აჟიტაციასთან შედარებით, ულტრაბგერითი ტექნიკით მომზადებული ემულსიები უფრო სტაბილური აღმოჩნდა უფრო ხანგრძლივი დროის განმავლობაში, ვიდრე მექანიკური აჟიოტაჟით მომზადებულ ემულსიებთან შედარებით, რაც შეიძლება მიეკუთვნოს მცირე წვეთის ზომას, რომელიც თერმოდინამიკურად სტაბილიზირებულია. ულტრაბგერითი ტექნიკა უფრო სტაბილურ ემულსიებს იძლევა, ვიდრე ჩვეულებრივი მექანიკური აგიტაციის მეთოდი. (შდრ. Ramisetty და Shyamsunder, 2011)
ო'სალივანი და სხვები. (2015) აჩვენებს თავიანთ კვლევაში, რომ ულტრაბგერითი ემულსიფიკაციით მუდმივად გამოიყოფა ქვემიკრონული ემულსიები (200 ნმ-ზე ნაკლები). ამასთან, ნანო-ემულსიები, ერთნაირი წვეთოვანი ზომით 10 ნმ, ადვილად და საიმედოდ მიიღწევა ოპტიმიზირებულ პირობებში. ულტრაბგერითი წარმოქმნილი ემულსიების წვეთოვანი ზომა არის დამუშავების დროის და ულტრაბგერითი ამპლიტუდის ფუნქცია როგორც სურათების, ასევე უწყვეტი დამუშავებისთვის.

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

ულტრაბგერითი ემულგაციის მუშაობის პრინციპი

ემულსიებისა და ნანო-ემულსიების ულტრაბგერითი წარმოება (მაგალითად, ზეთი წყალში და წყალში ზეთი ემულსიები) ემყარება აკუსტიკური კავიტაციის მუშაობის პრინციპს. აკუსტიკური კავიტაციის შექმნის მიზნით, მაღალი ინტენსივობის, დაბალი სიხშირის ულტრაბგერითი წარმოიქმნება ულტრაბგერითი გადამყვანი და ულტრაბგერითი რქისა და ზონდის (სონოტროდი) საშუალებით გადადის სითხეში. მაღალი სიმძლავრის ულტრაბგერითი ითვლება ულტრაბგერითი 16-30kHz დიაპაზონში. ულტრაბგერითი ზონდი ფართოვდება და იკუმშება, მაგ., 20 კჰც – ზე და ამით წამში წამში გადადის 20,000 ვიბრაცია. როდესაც ულტრაბგერითი ტალღები თხევადში გადაადგილდებიან, მაღალი წნევის (შეკუმშვის) / დაბალი წნევის (იშვიათობა / გაფართოება) ცვალებადი ციკლები ქმნის მცირე ღრუებს (ვაკუუმის ბუშტებს), რომლებიც იზრდება რამდენიმე წნევის ციკლზე. სითხისა და ბუშტების კომპრესიის ფაზაში წნევა დადებითია, ხოლო იშვიათობის ფაზა წარმოქმნის ვაკუუმს (უარყოფითი წნევა). შეკუმშვა-გაფართოების ციკლების დროს სითხეში ღრუს იზრდება მანამ, სანამ არ მიაღწევს ზომას, რომელზეც შემდგომ ენერგიას ვერ ითვისებს. ამ ეტაპზე ისინი ძალადობრივად იქცევიან. ამ ღრუების ჩანერგვის შედეგად წარმოიქმნება სხვადასხვა ძალზე ენერგიული ეფექტები, რომლებიც ცნობილია როგორც აკუსტიკური / ულტრაბგერითი კავიტაციის ფენომენი. აკუსტიკური კავიტაცია ხასიათდება მრავალფეროვანი ძლიერ ენერგიული ეფექტით, რაც გავლენას ახდენს თხევად-თხევად, მყარ-თხევად და გაზ-თხევად სისტემებზე. ენერგიის მკვრივი ზონა ან კავიტაციური ზონა ე.წ. ცხელ წერტილოვან ზონად არის ცნობილი, რომელიც ყველაზე მეტად ენერგიულია მკვრივი ულტრაბგერითი ზონდის სიახლოვეს და სონოტროდიდან მოშორებით იზრდება. ულტრაბგერითი კავიტაციის ძირითადი მახასიათებლები მოიცავს ადგილობრივ წარმოქმნილ ძალიან მაღალ ტემპერატურასა და წნევას და შესაბამის დიფერენციალებს, ტურბულენციებს და სითხის ნაკადს. ულტრაბგერითი ცხელ წერტილებში ულტრაბგერითი ღრუების მოხვედრის დროს შეიძლება განისაზღვროს 5000 კელვინის ტემპერატურა, 200 ატმოსფეროს წნევა და 1000 კმ / სთ-მდე თხევადი რეაქციები. ეს განსაკუთრებული ენერგო ინტენსიური პირობები ხელს უწყობს სომექანიკურ ეფექტებს, რომლებიც აძლიერებს პროცესებს უაღრესად ეფექტური შერევით, გაფანტვით და ემულსიფიკაციით. ულტრაბგერითი წვერის ძალები, თხევადი ნაკადი და ტურბულენტები არღვევს წვეთებს და ერთნაირად ურევს ერთმანეთს. მაღალი ხარისხის ულტრასონიფიკაცია აწარმოებს საიმედოდ ნანო წვეთებს ერთნაირი ზომის განაწილებით. ეს ულტრაბგერითი ემულსიფიკაციისთვის სასურველი მეთოდია ზეთოვანი წყალში ემულსიების / ნანო-ემულსიების მოსამზადებლად მაღალი ემულსიის სტაბილურობით და შენახვის ვადით.

ულტრაბგერითი ინტენსივობის ეფექტები ემულსიის ხარისხზე

ემულსიის ხარისხი ძირითადად ხასიათდება მისი სტაბილურობით. თავის მხრივ, ემულსიის სტაბილურობა არის წვეთების ზომის განაწილებისა და ემულსიის ფორმულირების ფაქტორი.
ულტრაბგერითი ინტენსივობა, ანუ ამპლიტუდა და სონიფიკაციის ხანგრძლივობა მნიშვნელოვანი ფაქტორებია, რომლებიც გავლენას ახდენენ მიღებული ემულსიის ხარისხზე.
კვლევის დროს, ულტრაბგერითი ემულსიფიკაცია იყოფა ორ ფაზად: პირველი ნაბიჯის დროს ხდება ინტერფეისლური ტალღების კომბინაცია და რეილეი-ტეილორის არასტაბილურობა, რაც დისპერსიული ფაზის წვეთების ამოფრქვევას უწყვეტ ფაზაში იწვევს.
მეორე საფეხურის დროს, წვეთები იშლება აკუსტიკური კავიტაციით წვეთების სასაზღვრო ფაზებთან ახლოს. კავიტაციური დარტყმითი ტალღებით გამოწვეული წვეთების მოშლის და შერევის ინტენსიური შედეგები წარმოქმნის წვეთების ძალიან მცირე ზომებს. ულტრაბგერითი ინტენსივობა, ამპლიტუდა და სონიფიკაციის დრო პასუხისმგებელია კავიტაციის მიღებულ ზემოქმედებაზე და ამრიგად, ყველაზე გავლენიან პარამეტრებზე წვრილი ზომის ემულგაციასთან დაკავშირებით. Hielscher Ultrasonics’ ინდუსტრიული ულტრაბგერითი პროცესორები ძალიან მაღალ ამპლიტუდებს წარმოადგენენ. ამპლიტუდები 200 მკმ-მდე მარტივად განუწყვეტლივ შესაძლებელია 24/7 ოპერაციის დროს. კიდევ უფრო მაღალი ამპლიტუდისთვის, შესაძლებელია მორგებული ულტრაბგერითი სონოტროდები.

მაღალი ხარისხის ულტრაბგერითი ემულგატორი

ულტრაბგერითი ემულგაცია დამუშავების საიმედო ტექნოლოგიაა, რომელიც ხელს უწყობს და აჩქარებს მაღალი ხარისხის ემულსიების წარმოებას ქვემიკრონული და ნანო ზომის წვეთებით. Hielscher Ultrasonics- ის პორტფელი მოიცავს კომპაქტური ლაბორატორიული ულტრაბგერითიდან დამთავრებულ ინდუსტრიულ სისტემებს ემულსიფიკაციის პროგრამებისთვის. ეს საშუალებას გვაძლევს Hielscher- ში შემოგთავაზოთ შესაფერისი ულტრაბგერითი თქვენი ემულსიის სავარაუდო ხარისხისა და პროცესის სიმძლავრისთვის. ჩვენი დიდი ხნის გამოცდილი პერსონალი დაგეხმარებათ ტექნიკურ-ეკონომიკური დასაბუთების ტესტებიდან და პროცესის ოპტიმიზაციიდან დამთავრებული ულტრაბგერითი სისტემის ინსტალაციაზე საბოლოო წარმოების დონეზე.
ჩვენი ულტრაბგერითი ექსტრაქტორების მცირე ზომის დაბეჭდვა, ისევე როგორც მათი მრავალფეროვნება ინსტალაციის ვარიანტებში, ქმნის მათ მცირე სივრცის დამუშავების ობიექტებშიც კი. ულტრაბგერითი პროცესორები დამონტაჟებულია მსოფლიოში საკვების, ფარმაცევტული და საკვები დანამატების წარმოების დაწესებულებებში.

Hielscher Ultrasonics – დახვეწილი ემულგაციის სისტემები

Hielscher Ultrasonics პროდუქტის პორტფელი მოიცავს მაღალი ხარისხის ულტრაბგერითი ემულგატორების სრულ სპექტრს მცირედან დიდ მასშტაბამდე. დამატებითი აქსესუარები საშუალებას გაძლევთ ადვილად ააწყოთ ულტრაბგერითი მოწყობილობის კონფიგურაცია თქვენი ემულგაციის პროცესისთვის. ულტრაბგერითი ოპტიმალური პარამეტრი დამოკიდებულია გათვალისწინებულ სიმძლავრეზე, მოცულობაზე, ნედლეულზე, სურათების ან ხაზის პროცესზე და ვადზე.

Batch და Inline

Hielscher ულტრაბგერითი ემულგატორების გამოყენება შესაძლებელია სურათების და უწყვეტი დინების გადამუშავებისთვის. ულტრაბგერითი სურათების დამუშავება იდეალურია პროცესის ტესტირების, ოპტიმიზაციისა და მცირე და საშუალო ზომის წარმოების დონისთვის. ემულსიების დიდი მოცულობის წარმოებისთვის, ხაზოვანი დამუშავება შეიძლება უფრო ხელსაყრელი იყოს. უწყვეტი ხაზოვანი შერევის პროცესი დახვეწილ დაყენებას მოითხოვს – შედგება ტუმბოს, შლანგების ან მილებისა და ავზებისგან, მაგრამ ეს არის ძალიან ეფექტური, სწრაფი და მნიშვნელოვნად ნაკლებ შრომას მოითხოვს. Hielscher Ultrasonics- ს აქვს ემულსიფიკაციის შესაფერისი დაყენება თქვენი ემულსიის მოცულობისა და პროცესის მიზნებისათვის.

ულტრაბგერითი ზონდები და რეაქტორები ემულსიფიკაციისთვის ნებისმიერ ზომაში

Hielscher Ultrasonics პროდუქციის ასორტიმენტი მოიცავს ულტრაბგერითი პროცესორების სრულ სპექტრს კომპაქტური ლაბორატორიული ულტრაბგერითი დამონტაჟებით, საცდელი და საპილოტე სისტემებით, მთლიანად ინდუსტრიული ულტრაბგერითი პროცესორებით, საათში სატვირთო დატვირთვების დამუშავებით. პროდუქტის სრული ასორტიმენტი საშუალებას გვაძლევს შემოგთავაზოთ ყველაზე შესაფერისი ულტრაბგერითი ემულგატორი თქვენი პროცესის მოცულობისა და წარმოების მიზნებისათვის.
ულტრაბგერითი სკამების სისტემები იდეალურია ტექნიკურ-ეკონომიკური დასაბუთებისთვის და პროცესის ოპტიმიზაციისთვის. ხაზოვანი მასშტაბის დამყარება დამყარებული პროცესის პარამეტრებზე დაყრდნობით, ძალზე მარტივს გადამამუშავებელი შესაძლებლობების გაზრდას მცირედიდან სრულ კომერციულ წარმოებამდე. მასშტაბირება შეიძლება გაკეთდეს უფრო მძლავრი ულტრაბგერითი საწური დანადგარის დაყენებით ან პარალელურად რამდენიმე ულტრაბგერითი დამონტაჟებით. UIP16000– ით Hielscher გთავაზობთ ყველაზე ძლიერ ულტრაბგერითი ემულგატორი მთელს მსოფლიოში.

ზუსტად კონტროლირებადი ამპლიტუდები ოპტიმალური შედეგების მისაღწევად

Hielscher– ის ულტრაბგერითი კონტროლირებადი და ამავდროულად საიმედო სამუშაო ცხენებია. ამპლიტუდა პროცესის ერთ – ერთი გადამწყვეტი პარამეტრია, რომელიც გავლენას ახდენს ულტრაბგერითი ემულგირების ეფექტურობაზე და ეფექტურობაზე ამპლიტუდა არის გადამწყვეტი ფაქტორი, რომელიც გავლენას ახდენს ულტრაბგერითი ემულგაციის ხარისხზე გადამწყვეტად. ყველა Hielscher Ultrasonics’ პროცესორები ამპლიტუდის ზუსტი დაყენების საშუალებას იძლევა. Sonotrodes და გამაძლიერებელი რქები არის აქსესუარები, რომლებიც საშუალებას გაძლევთ შეცვალოთ ამპლიტუდა კიდევ უფრო ფართო დიაპაზონში. Hielscher- ის ინდუსტრიული ულტრაბგერითი პროცესორები ძალიან მაღალ ამპლიტუდებს წარმოადგენენ და საჭირო ულტრაბგერითი ინტენსივობით უზრუნველყოფენ მომთხოვნი პროგრამებისთვის. ამპლიტუდები 200 მკმ-მდე მარტივად განუწყვეტლივ შესაძლებელია 24/7 ოპერაციის დროს.
ამპლიტუდის ზუსტი პარამეტრები და ულტრაბგერითი პროცესის პარამეტრების მუდმივი მონიტორინგი გონივრული პროგრამის საშუალებით საშუალებას გაძლევთ მკურნალობა თქვენი ემულსიით ყველაზე ეფექტური ულტრაბგერითი პირობებით. ემულსიფიკაციის საუკეთესო შედეგების ოპტიმალური დამუშავება!
Hielscher- ის ულტრაბგერითი აღჭურვილობის სიმტკიცე საშუალებას იძლევა 24/7 ოპერაცია მოხდეს მძიმე მოვალეობებსა და მოთხოვნილ გარემოში. ეს ხდის Hielscher's ულტრაბგერითი აღჭურვილობის საიმედო სამუშაო საშუალებას, რომელიც აკმაყოფილებს თქვენს ემულსიფიკაციის მოთხოვნებს.

მარტივი, რისკის გარეშე ტესტირება

ულტრაბგერითი პროცესები შეიძლება მთლიანად წრფივი მასშტაბური იყოს. ეს ნიშნავს, რომ ყოველი შედეგი, რასაც თქვენ მიაღწიეთ ლაბორატორიული ან საყრდენი ულტრაბგერითი მოწყობილობის გამოყენებით, შეიძლება მასშტაბირდეს ზუსტად იმავე გამომავალზე, ზუსტად იგივე პროცესის პარამეტრების გამოყენებით. ეს ულტრასონიკაციას იდეალურს ხდის რისკის შემცველი ტექნიკურ-ეკონომიკური დასაბუთების, პროცესის ოპტიმიზაციისა და კომერციული წარმოების შემდგომი განხორციელებისთვის. დაგვიკავშირდით იმის გასაგებად, თუ როგორ შეუძლია სონიფიკაციას გააუმჯობესოს თქვენი ემულსიის წარმოება.

Უმაღლესი ხარისხი – შექმნილია და დამზადებულია გერმანიაში

როგორც ოჯახური და საოჯახო ბიზნესი, Hielscher პრიორიტეტს უწევს უმაღლესი ხარისხის სტანდარტებს ულტრაბგერითი პროცესორებისთვის. ყველა ულტრაბგერითი აპარატის დიზაინი, წარმოება და საფუძვლიანი ტესტირებაა ჩვენს შტაბში, ქალაქ ტელტოუში, ბერლინი, გერმანია. Hielscher- ის ულტრაბგერითი აღჭურვილობის სიმტკიცე და საიმედოობა გახდის მას წარმოების ცხენად. 24/7 ოპერაცია სრული დატვირთვით და მოთხოვნადი გარემოში, Hielscher– ის მაღალი დონის მიქსერების ბუნებრივი მახასიათებელია.

ქვემოთ მოყვანილი ცხრილი გაძლევთ ჩვენს ულტრასონისტების სავარაუდო დამუშავების შესაძლებლობებს: