Eng Emulsioun besteet aus zwee onmëschbare Flëssegkeeten, déi fein anenee verspreet sinn. Fir Ueleg-am-Waasser-Emulsiounen gëtt d'öleg Phase (verstreet Phase) gläichméisseg an d'Waasserphase (kontinuéierlech Phase) gemëscht. Ultrasonic Emulgatoren si gutt etabléiert fir Ueleg-an-Waasser Emulsiounen an Nano-Emulsiounen ze preparéieren. Ultraschall-Emulsiounen excel duerch eenheetlech Tropfendispersioun a laangfristeg Stabilitéit, dofir gi wäit an Laboratoiren an Industrie benotzt.

Ultraschall Ueleg-am-Waasser Emulsiounen

Ueleg-am-Waasser (O / W) Emulsiounen gi wäit a ville Konsumenteprodukter wéi Liewensmëttel, Gedrénks, Kosmetik, Medikamenter asw. Wéi och an der Industrie benotzt (z. B. Materialwëssenschaft, Polymeren, Faarwen, Beschichtungen, Feinchemie etc.) .

Definitioun vun Ueleg-am-Waasser Emulsioun

Eng Ueleg-am-Waasser Emulsioun ass eng Mëschung an där eng ueleg Phase a Waasser oder an eng aner wässereg Flëssegkeet dispergéiert ass. Kleng Drëpsen Ueleg gi fein an der Waasserphase dispergéiert (kontinuéierlech Phase) fir dës Ueleg-am-Waasser Emulsioun ze kreéieren. Wann Ueleg (dispergéiert Phase) a Waasser (kontinuéierlech Phase) dispergéiert ass, ass et eng Ueleg-am-Waasser-Emulsioun; wa Waasserdrëpsen an eng ueleg kontinuéierlech Phase bäigefüügt ginn, gëtt et eng Waasser-an-Ueleg Emulsioun genannt.
Fir Ueleg-an-Waasser Emulsiounen hänkt déi resultéierend Emulsiounsqualitéit vun der Formuléierung (Ueleg: Waasser Verhältnis, Emulgator) an der Emulgéierungstechnik of. Ultrasonic Emulgatoren benotzen akustesch Kavitatioun, déi sech duerch intensiv Héichschéierkraaft an Turbulenzen an der Flëssegkeet charakteriséiert. Dës héich intensiv Kräfte stéieren déi zwee onmëschbar Flëssegkeetsphasen a Minutte Tropfen a vermëschen se eenheetlech mateneen. Ultraschall-Emulsifikatioun kann einfach Nano-Gréisst Partikelen mat Drëpsgréissten vu bis zu 10nm generéieren. Déi ganz kleng Drëpsgréisst an déi homogen, souguer Drëpsgréisst Verdeelung vun ultraschall preparéierten Emulsiounen verwandelt d'Sonicatioun an déi bevorzugt Emulsifikatiounstechnik.
 

D'Kurve schung d'Nano-Skala Tropfenverdeelung vun enger ultraschall dispergéierter Ueleg-an-Waasser Nanoemulsioun. Dës Ultraschall Emulsioun besteet aus Peffermënz äthereschen Ueleg emulgéiert an enger kontinuéierlecher Waasserphase.

Virdeeler vun Ultraschall Emulsifikatioun

Ultraschall Emulgatioun excels aner emulgéiert Techniken wéi Héichdrock Homogeniséierung, High-Shear Mëschung a Mikrofluidiséierung duerch Effizienz, konsequent Produktioun vun Nano-Drëpsen, Héichemulsiounsstabilitéit a Fäegkeet fir all Volumen vu klenge Réier a Becher bis zu grousse Stroum ze behandelen.
Zum Beispill, Li an Xiang (2019) weisen an hirer vergläichender Studie vun Héichdrock Homogeniséierung an Ultraschall Emulgatioun datt Ultraschall a méi eenheetleche, stabile Emulsiounen ergëtt. Aggregatioun an de Kokosnoss-Ueleg-a-Waasser Emulsiounen erschéngt nëmmen nodeems se ënner Héichdrock Homogeniséierung ausgesat waren, wärend d'Emulsioun, déi duerch Ultraschall Emulgatioun gemaach gouf, stabil blouf wärend 30 Deeg Lagerung.
Am Verglach mat mechanescher Agitatioun goufen Emulsiounen, déi duerch Ultraschalltechnik virbereet goufen, méi stabil fir méi laang Dauer fonnt am Verglach mat Emulsiounen, déi duerch mechanesch Agitatioun virbereet goufen, déi der klenger Drëpsgréisst zougeschriwwe kënne ginn, déi thermodynamesch stabiliséiert ass. Ultraschall Technik gëtt méi stabil Emulsiounen wéi déi konventionell mechanesch Agitatiounsmethod. (vgl. Ramisetty a Shyamsunder, 2011)
O'Sullivan et al. (2015) weisen an hirer Studie datt d'Ultraschall Emulgatioun konsequent Submikron Emulsiounen huet (manner wéi 200 nm). Wéi och ëmmer, Nano-Emulsiounen mat enger eenheetlecher Drëpsgréisst vun 10 nm kënnen einfach an zouverléisseg ënner optiméierte Konditiounen erreecht ginn. D'Drëpsgréisst vun Ultraschall produzéiert Emulsiounen ass eng Funktioun vun der Veraarbechtungszäit an der Ultraschallamplitude fir béid Batch a kontinuéierlech Veraarbechtung.

Ultraschallpräparatioun vun enger Ueleg-am-Waasser (O / W) Emulsioun (rout Waasser / Giel Ueleg). E puer Sekonne vu Sonikatioun maachen déi getrennte Waasser / Uelegphasen an eng fein Emulsioun.

De Schaffprinzip vun Ultraschall Emulsifikatioun

D'Ultraschallproduktioun vun Emulsiounen an Nano-Emulsiounen (wéi Ueleg-am Waasser a Waasser-an-Ueleg Emulsiounen) baséiert op dem Aarbechtsprinzip vun der akustescher Kavitation. Fir akustesch Kavitatioun ze kreéieren, gëtt héichintensiv, nidderegfrequent Ultraschall vun engem Ultraschalltransducer generéiert an iwwer Ultraschallhorn a Sond (Sonotrode) an eng Flëssegkeet iwwerdroen. Héichkraaft Ultraschall gëtt als Ultraschall am Beräich vun 16-30kHz ugesinn. D'Ultraschallsonde erweitert sech an zitt sech zB bei 20kHz, wouduerch respektiv 20.000 Schwéngungen pro Sekonn an de Medium weiderginn. Wann d'Ultraschallwellen duerch d'Flëssegkeet reesen, alternéieren Héichdrock (Kompressioun) / Déifdrock (Rarefaktioun / Ausdehnung) Zyklen erstallt kleng Huelraim (Vakuumblasen), déi iwwer verschidden Drockzyklen wuessen. Wärend der Kompressiounsphase vun der Flëssegkeet a Blasen ass den Drock positiv, wärend déi rarefaktesch Phase e Vakuum produzéiert (Negativen Drock). Wärend de Kompressiouns-Expansiounszyklen wuessen d'Huelraim an der Flëssegkeet bis se eng Gréisst erreechen, bei där se net méi Energie absorbéiere kënnen. Zu dësem Zäitpunkt implodéiere se hefteg. D'Implosioun vun dësen Huelraim féiert zu verschiddenen héich energesche Effekter, déi als Phänomen vun akustescher / Ultraschallkavitation bekannt sinn. Akustesch Kavitation zeechent sech duerch villfälteg héich energesch Effekter, déi Flëssegkeetsflëssegkeet, Festflëssegkeet a Gasflëssegesystem beaflossen. D'Energiedicht Zon oder Kavitatiounszon ass bekannt als sougenannt Hot-Spot Zone, déi am meeschten energiedicht an der noer Ëmgéigend vun der Ultraschallsonde ass a fällt mat ëmmer méi grousser Distanz vun der Sonotrode of. D'Haaptcharakteristike vun Ultraschallkavitation enthalen lokal ganz héich Temperaturen an Drock a jeeweileg Differenzialen, Turbulenzen a flëssege Streaming. Wärend der Implosioun vun Ultraschall Huelraim an Ultraschall-Hot-Flecken, kënne Temperature vu bis zu 5000 Kelvin, Drock vu bis zu 200 Atmosphären a Flëssegstrale mat bis zu 1000 km / h gemooss ginn. Dës aussergewéinlech energieintensiv Bedéngungen droen zu sonomechaneschen Effekter bäi, déi Prozesser verstäerken duerch héich effektiv Mëschung, Dispergéieren an Emulgéieren. D'Ultraschall-Schéierkräften, flëssege Streaming an Turbulenzen stéieren d'Drëpsen a vermëschen se eenheetlech mateneen. Héichleistend Ultraschall produzéiert zouverléisseg Nano-Tropfen mat enger eenheetlecher Gréissteverdeelung. Dëst mécht Ultraschall Emulgatioun déi bevorzugte Method fir Ueleg-am-Waasser Emulsiounen / Nano-Emulsiounen mat héijer Emulsiounsstabilitéit an Haltbarkeet ze preparéieren.

Effekter vun Ultraschall Intensitéit op Emulsiounsqualitéit

Emulsiounsqualitéit zeechent sech haaptsächlech duerch seng Stabilitéit aus. Am Tour ass d'Emulsiounsstabilitéit e Faktor vun der Drëpsgréisstverdeelung an der Emulsiounsformuléierung.
Ultraschallintensitéit, dh Amplitude an Opléisungsdauer, si wichteg Faktoren déi d'Qualitéit vun der erhaalter Emulsioun beaflossen.
An der Fuerschung gëtt d'Ultraschall Emulgatioun an zwou Phasen ënnerdeelt: Wärend dem éischte Schrëtt kënnt eng Kombinatioun vun Uewerflächewellen a Rayleigh-Taylor Onstabilitéit, wouduerch den Ausbroch vu dispergéierte Phasendrëpsen an d'kontinuéierlech Phas verursaacht.
Wärend dem zweete Schrëtt ginn Drëpsen duerch akustesch Kavitatioun no bei den Drëpsgrenzphasen opgebrach. Déi intensiv Auswierkunge vun Drëpsstéierungen a Vermëschung verursaacht duerch kavitational Schockwellen generéieren ganz kleng Drëpsgréissten. Ultrasonic Intensitéit, Amplitude a Sonikatiounszäit si verantwortlech fir den erhalenen Impakt vun der Kavitatioun an doduerch déi beaflosst Parameteren betreffend feingréisst Emulsifikatioun. Hielscher Ultrasonics industriell Ultrasonic Prozessoren kënne ganz héich Amplituden liwweren. Amplituden vu bis zu 200µm kënne ganz einfach kontinuéierlech a 24/7 Operatioun lafen. Fir nach méi héich Amplituden sinn personaliséiert Ultraschall Sonotroden verfügbar.

High-Performance Ultraschall Emulgatoren

Ultraschall Emulgatioun ass eng verlässlech Veraarbechtungstechnologie, déi d'Produktioun vu qualitativ héichwäertege Emulsiounen mat Submikron an Nano-Gréisst Drëpsen erliichtert a beschleunegt. Hielscher Ultrasonics Portfolio deckt déi ganz Gamme vu kompakten Labo Ultraschaller fir industriell Systemer fir Emulgatiounsapplikatiounen. Dëst erlaabt eis bei Hielscher Iech de passendsten Ultraschallator fir Är virgesinn Emulsiounsqualitéit a Prozesskapazitéit ze bidden. Eist laangjäregt erfuerent Personal hëlleft Iech vu Machbarkeetstester a Prozessoptimiséierung fir d'Installatioun vun Ärem Ultraschallsystem op final Produktiounsniveau.
De klenge Foussofdrock vun eisen Ultraschallerxtraktoren wéi och hir Vielfältigkeit bei Installatiounsoptioune passen se och a kleng Plazveraarbechtungsanlagen. Ultraschallveraarbechter gi weltwäit a Produktiounsanlagen fir Liewensmëttel, Pharma an Nahrungsergänzungen installéiert.

Hielscher Ultrasonics – Raffinéiert Emulgatiounssystemer

Hielscher Ultrasonics Produktportfolio deckt déi ganz Palette vun héich performante Ultraschall Emulgéierer vu klenger bis grousser Skala. Zousätzlech Accessoiren erlaben d'einfach Versammlung vun der passendster Ultraschallkonfiguratioun fir Äert Emulgatiounsprozess. Déi optimal Ultraschall-Opstellung hänkt vun der virgesi Kapazitéit, Volumen, Rohmaterial, Batch oder Inline Prozess an Timeline of.

Charge an Inline

Hielscher Ultraschall Emulgéierer kënne benotzt ginn fir batch a kontinuéierlech Stroumveraarbechtung. Ultraschall Batchveraarbechtung ass ideal fir Prozestest, Optimiséierung a kleng bis mëttelgrouss Produktiounsniveau. Fir e grousse Volumen vun Emulsiounen ze produzéieren, kann d'Inline Veraarbechtung méi avantagéis sinn. E kontinuéierleche Inline Mëschungsprozess erfuerdert e sophistikéierte Setup – bestehend an enger Pompel, Schlauchen oder Päifen a Panzer -, awer et ass héich effizient, séier a brauch wesentlech manner Aarbecht. Hielscher Ultrasonics huet déi passendst Emulgatiouns-Setup fir Äert Emulsiounsvolumen a Prozessziler.

Ultraschall Sonden a Reaktoren fir Emulsifikatioun a jidder Gréisst

Hielscher Ultrasonics Produktpalette deckt de ganze Spektrum vun Ultraschallveraarbechter vu kompakten Labo-Ultraschaller iwwer Bank-Top- a Pilotsystemer bis vollindustriell Ultraschallveraarbechter mat der Kapazitéit fir Camionen an der Stonn ze verschaffen. Déi ganz Produktpalette erlaabt eis Iech de passendsten Ultraschall Emulgator fir Är Prozesskapazitéit a Produktiounsziler ze bidden.
Ultraschall Benchtop Systemer sinn ideal fir Machbarkeet Testen a Prozess Optimiséierung. Linear Skala-up baséiert op etabléierte Prozessparameter mécht et ganz einfach d'Veraarbechtungskapazitéite vu méi klenge Partien op ganz kommerziell Produktioun ze erhéijen. Up-Skaléiere ka gemaach ginn entweder mat der Installatioun vun enger méi staarker Ultraschall-Extraktor Eenheet oder e puer Ultraschall parallel. Mat der UIP16000 bitt Hielscher de mächtegsten Ultraschall Emulgator weltwäit.

Genau kontrolléierbar Amplituden fir optimal Resultater

All Hielscher Ultraschaller si präzis kontrolléierbar an doduerch zouverléisseg Aarbechtspäerd an der Produktioun. D'Amplitude ass eng vun den entscheedende Prozessparameteren déi d'Effizienz an d'Effektivitéit vun der Ultraschallemulgéierung beaflossen Amplitude ass e entscheedende Faktor, deen d'Qualitéit vun der Ultraschall-Emulgéierung entscheedend beaflosst. All Hielscher Ultrasonics Prozessoren erlaben déi präzis Astellung vun der Amplitude. Sonotroden a Boosterhorn sinn Accessoiren déi et erlaben d'Amplitude an enger nach méi breet Palette z'änneren. Hielscher's industrielle Ultraschallprozessoren kënnen ganz héich Amplituden liwweren an déi erfuerderlech Ultraschallintensitéit fir erfuerderlech Uwendungen liwweren. Amplituden vu bis zu 200µm kënne ganz einfach kontinuéierlech a 24/7 Operatioun lafen.
Präzis Amplitude-Astellungen an déi permanent Iwwerwaachung vun den Ultraschallprozessparameter via Smart Software ginn Iech d'Méiglechkeet Är Emulsioun mat den effektivsten Ultraschallbedingungen ze behandelen. Optimal Opléisung fir bescht Emulgatiounsresultater!
D'Robustheet vun der Hielscher Ultraschallausrüstung erméiglecht et 24/7 Operatioun bei schwéieren Aufgaben an a fuerderen Ëmfeld. Dëst mécht Hielscher Ultraschallausrüstung zu engem zouverléissegen Aarbechtsinstrument dat Är Emulgatiounsufuerderungen erfëllt.

Einfach, Risiko-gratis Testen

Ultraschallprozesser kënne komplett linear skaléiert ginn. Dëst bedeit datt all Resultat dat Dir mat engem Labo oder Ultraschall-Ultraschall erreecht hutt, kann op genau déiselwecht Ausgab mat exakt déiselwecht Prozessparameter skaléiert ginn. Dëst mécht Ultraschall ideal fir risklos Machbarkeetsprüfung, Prozessoptimiséierung a spéider Implementéierung an kommerziell Fabrikatioun. Kontaktéiert eis fir ze léieren wéi d'Opléisung Är Emulsiounsproduktioun kann verbesseren.

Héchst Qualitéit – Designt an hiergestallt an Däitschland

Als familiär a familiär Geschäft prioritéiert den Hielscher héchst Qualitéitsnormen fir seng Ultrasonic Prozessoren. All Ultrasonicatoren sinn entworf, hiergestallt a grëndlech getest an eisem Sëtz zu Teltow bei Berlin, Däitschland. Robustheet an Zouverlässegkeet vum Hielscher Ultraschallausrüstung mécht et zu engem Aarbechtspäerd an Ärer Produktioun. 24/7 Operatioun ënner Volllast an an usprochsvollen Ëmfeld ass eng natierlech Charakteristik vun den Hielscher High-Performance Mixer.

D'Tabellner ënnert Iech en Indikatioun vun der ongeféieren Veraarbechtkapazitéit vun eisem Ultraschall: