Vaska emulsijas ar Power Ultrasonics
- Kad vasks ir izkliedēts kā nano pilieni ar ļoti viendabīgu izplatību, iegūst stabilas vaska emulsijas.
- Ultraskaņas homogenizatori rada augstus bīdes spēkus un ir uzticamas un robustas sistēmas, lai ražotu stabilus vaska Nano-emulsijas.
- Hielscher Ultraskaņas’ augstas bīdes ultrasonikatori nodrošina izcilu emulsiju dažādām nozarēm.
Ultraskaņas vaska emulsijas
Ultrasonically radīts liels bīdes spēki piegādā nepieciešamo enerģiju, lai ražotu nanoizmēra vaska emulsijas, piemēram, stabilas parafīna vaska nanoemulsijas.
Sub-mikronu un nano emulsiju un dispersiju var formulēt, kombinējot dažādus vaskus, lai iegūtu izcilu produktu ar ļoti augstām funkcijām (piemēram, lubriaction, ūdens pretestību, skrāpējumu utt.).
Ar ultraskaņas homogenizatoru augstā bīdes spēki ļauj ražot stabilas, lietošanai gatavas vaska formas ar daļiņām līdzsvara stāvoklī. Ultraskaņas emulgācija rada nanoizmēra daļiņas un vienmērīgu sadalījumu.
Rūpnieciskā ultraskaņas caurplūdes sistēma vaska emulsiju ražošanai.
- ļoti mazi pilienu izmēri ar mazāk nekā 100nm
- Stabils emulsijas
- pagarināts glabāšanas laiks (mehāniskā stabilitāte)
- lielāka efektivitāte
- precīza procesa kontrole
Ultraskaņas parafīna vasks Nanoemulsija
Kā sagatavot stabilu parafīna vaska emulsiju
Nano izmēra vaska emulsija ir veidota no kausēta parafīna vaska (kā eļļas fāzes), destilētā ūdens un anjonu SDS kā virsmaktīvo vielu. Lai izveidotu rupju pirmsmaisījumu, vasks, ūdens un virsmaktīvā viela tiek homogenizēta, izmantojot magnētisko maisītāju 1000 rpm. Tādēļ virsmaktīvo vielu (koncentrāciju 10 mg/ml emulsijas) un ūdeni sajauc vārglāzē un heatetā līdz aptuveni 65 – 70 º C. Tad, parafīna vasks ir piliens-gudrs pievienot, turot 0,2 eļļas fāzes tilpuma frakcija ar magnētisko maisot.
Pēc pilnīgas parafīna vaska pievienošanas, rupji sajauktā emulsija ir ultrasonicated ar ultraskaņas solu-top homogenizatoru UIP1000hdT (1000W, 20kHz) aptuveni 15 minūtes. Ultraskaņas emulsifikācijas process rada Nano waxemulsiju ar ļoti augstu stabilitāti.
Virsmaktīvās vielas
Vaska emulsijas var stabilizēt ar vai nu sterīnisko mehānismu (izmantojot nejonu emulgatorus), vai elektrostatisko mehānismu (izmantojot jonu emulgatorus, visbiežāk anjoniku). Kombinē anjonu un nonionic emulgatorus nodrošina emulsijas optimālu stabilitāti, jo vaska daļiņas tiek aizsargātas gan ar stabilizācijas mehānismiem. Tas tiek saukts par elektrosteriskā Stabilizācijas mehānismu.
Vasku emulsifikācijas gadījumā var izmantot dažādus emulgatorus vai virsmaktīvās vielas, kas var būt anjonu, katjonu vai nejonu. Visplašāk lietotās virsmaktīvās vielas ir taukskābju spirta etoksilāti kā nejonu virsmaktīvās vielas, jo tie piedāvā izcilu stabilitāti pret cieto ūdeni, pH triecieniem un elektrolītu līmeni. Attiecībā uz citām raksturīgajām īpašībām tiek izmantoti dažādi citi, piemēram, anjonu virsmaktīvās vielas labākai hidrofobiskums vai katjonu virsmaktīvās vielas labākai saķejumam.
Piezīme: jo mazāks pilienu skaits, jo virsmas aktīvā viela ir vajadzīga, lai nosegtu pilienu virsmu, jo lodītes V/S attiecība ir šāda: S/V = 3/R. Par jebkuru palielinājumu, x * l vai x * r garumu vai rādiusu, virsmas laukuma palielinājums ir x kvadrātā (x2) un sējuma x palielināšanās ir kubā (x3)
Formulējot ar vaska emulsijas un dispersijas
Ultraskaņas homogenizatori tiek izmantoti ne tikai, lai veidotu vaska emulsijas/dispersijas – tos izmanto, lai apstrādātu vaska emulsijas turpmākos posmos, lai iestrādātu emulsiju kā piedevu galaproduktā (piem., pārklājumi, laquers, krāsas, kosmētika utt.).
Lieljaudas ultraskaņas Homogenizatori
Hielscher Ultrasonics ir pasaulē slavens augstas jaudas ultraskaņas homogenizatoru piegādātājs. Mūsu ultrasonikatorus var atrast visā pasaulē kā uzticamus un “darba zirgi” ķīmijas, farmācijas, kosmētikas un pārtikas rūpniecībā. Hielscher rūpnieciskas kvalitātes ultrasonikatori radīt ļoti augstu amplitūdas līdz 200 μm (un augstākas pēc pieprasījuma), lai radītu intensīvu kavitāciju un augstu bīdes. Tā rezultātā tiek ražoti Ultra-fine Nano emulsijas un dispersijas ar ļoti šauru daļiņu sadali. Mūsu lieljaudas ultraskaņas sistēmas palīdz jums iegūt augstāko kvalitāti jūsu vaska formulējumiem.
Hielscheras ultraskaņas iekārtu robustums nodrošina 24 stundas diennaktī ātru un smagu darbu.
Ultrasoniski ražotas nanoemulsijas daļiņu lieluma sadalījums.
| partijas apjoms | Plūsmas ātrums | Ieteicamie ierīces |
|---|---|---|
| 0.5 līdz 1.5mL | nav | | VialTweeter |
| 1 līdz 500mL | 10 līdz 200 ml / min | UP100H |
| 10 līdz 2000mL | 20 līdz 400 ml / min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 līdz 20L | 0.2 līdz 4 l / min | UIP2000hdT |
| 10 līdz 100 l | 2 līdz 10 l / min | UIP4000 |
| nav | | 10 līdz 100 l / min | UIP16000 |
| nav | | lielāks | klasteris UIP16000 |
Sazinies ar mums! / Uzdot mums!
Jaudīgs 1.5 kW ultraskaņas procesors UIP15000hd
Literatūra/atsauces
- 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.
Ultraskaņas apstrāde: Hielscher atbalsta jūs no priekšizpētes un optimizācijas uz komerciālo ražošanu!
Fakti ir vērts zināt
Vasks
Vaski ir definētas kā daudzveidīga organisko savienojumu klase, kas ir hidrofobijas, kaļamā cietvielas pie apkārtējās vides temperatūras. Vaski sastāv no dažādām sastāvdaļām, tostarp ogļūdeņražiem (normāliem vai sazarotiem alkāniem un alkāniem), ketoniem, diketoniem, primārajiem un sekundārajiem spirtiem, aldehīdiem, sterīnu esteriem, alkanoiskajām skābēm, terpēdiem (squalene) un monoesteriem (vaska esteri). Vasku ķīmiskais sastāvs ir sarežģīts un mainās, bet kopumā vaski satur relatīvi lielu daudzumu alkāniem un ogļūdeņražiem ir garas vai ļoti garas oglekļa ķēdes (no 12 līdz aptuveni 38 oglekļa atomiem). Tie ir cieti lielā temperatūras diapazonā (saplūšanas punkts starp 60 ° c un 100 ° c). Kad izkausēta, tie pārvēršas par zemu viskozitātes šķidrumu.
Tos raksturo nešķīdība ūdenī, bet šķīdība organiskos, nepolāros šķīdinātājos. Vasku var atšķirt dabīgos (augu, dzīvnieku izcelsmes), daļēji sintētiskos un sintētiskos vaskus.
Par vasku komerciālo ražošanu, jēlnafta ir galvenais avots.
Divi vissvarīgākie naftas vaska veidi ir parafīns un mikrokristāliskā vaski:
Parafīna vaski pārsvarā ir balta, bez smaržas, bez garšas, vaskota cieta konsistence, ar tipisku kušanas temperatūru starp 46 ° c un 68 ° c (115 ° f un 154 ° f), un blīvumu aptuveni 900 kg/m3. Tai ir makrokristāliska struktūra un tā nešķīst ūdenī, bet šķīst ēterī, benzols un noteikti esteri. Parafīna vasku iegūst no jēlnaftas un satur no 20 līdz 40 oglekļa atomiem.
Mikrokristālisks vasks, ko sauc arī par petrolatum, izmanto kolektora lietojumiem tā smaržas, krāsas, eļļas satura, konsekvences un eļļas saistošu īpašumu dēļ.
α-olefīna vaski vai nu ir sintētiski atvasināti no etilēna, izmantojot Fišera-Tropsch sintēzi ar Ziegler-Natta katalizatoru vai ar oligomerizāciju etilēna. Alfa-olefīna vaski visbiežāk izmanto Lube eļļas piedevas, PVC smērvielas, sveces, eļļas urbšanas ķimikālijas un kosmētiku.
Polietilēna vasks (PE-WAX) ir ultra zemas molekulmasas polietilēna (ULMWPE), kas sastāv no etilēna monomēra ķēdēm. Polipropilēna vasks (PP-vasks) ir sintētiski kristāliski zemas molekulārie sveķi.
Gan olyetilēns, gan polipropilēna vaski ir homopolimēri, un tos galvenokārt izmanto plastmasas krāsvielu formulēšanai.
Kopolimēra vaski piemēram, etilēnvinilacetāta (EVA) un etilēnskābes (EPL) atvasinājumi ir plaši izkliedētas pārklājumos, piemēram, metāliskās bāzes.
Vasks un vaska piedevas tiek plaši izmantotas, lai aizdot produktu eļļošanai/slīdēšanas, reoloģiju, nodilumizturību, anti-Blocking/barjera, poļu vai pārošanās, anti-oksidēšanās pretestību un/vai ūdens necaurlaidība.
Vaski ir plaši lietots komponents daudzās nozarēs, piemēram, ķimikāliju ražošanā (piemēram, smalkās & specialitātes ķīmiju), pārklājumiem, krāsām & tintes, piedevas & un modifikatori, līmes, plastmasa & PVC, riepas & gumijas, celtniecības & Termostata vadības ierīces, iepakojumi, pārtika un kosmētika.
Dabiskie vaski:
- Dzīvnieku vaski: bišu vasks, lanolīns, kausējums, šellaka, spermacets
- Augu vaski: karnauba, candelilla, sojas, rīcineļļa, rīsu klijas, bayberry, jojobas uc
Minerālu vaski:
- Fosilie vaski: Ceresin, Montan, Ozocerite, kūdras vasks
- Naftas vaski: parafīns, mikrokristāliskā vaski, piemēram, petrolatums
Sintezēti vaski:
Sintētiskie vaski: etilēniskie polimēri, piemēram, polietilēns & poliolētera esteri; poliolefīna vaski; taukskābju AMĪDA vaski; hlorētie naftalīni; ogļūdeņražu veids, piemēram, Fišera-Tropsch
Vaska emulsija
Vaska emulsijas/vaska dispersija ir stabils viena vai vairāku vasku maisījums ūdenī. Tā kā vasks un ūdens šķidrumi parasti ir nesašķīdināti, ir vajadzīgi virsmaktīvās vielas un izsmalcināts sajaukšanās process, piemēram, jaudas ultraskaņa, lai veidotu stabilu vaska emulsiju. Pareizi runājot, vaska emulsija ir jāsauc par vaska dispersiju, jo vaski ir cieti istabas temperatūrā. Bet tā kā vaska emulsijas/dispersijas ir sagatavotas ar izkausētu vasku, “emulgācija” un “Vaska emulsija” visbiežāk izmanto ūdens vaska preparātiem, kamēr termins “vaska dispersija” galvenokārt ir aprakstīta ar šķīdinātāju pamatota vaska forma.
Emulsijas
Emulsija ir šķidrums šķidruma izkliede divu vai vairāku nesasajaukjamu šķidrumu veidā.
Emulsija var notikt dažādos veidos: w/o, o/w, w/o/w, o/w/o
Emulsijas veidu (w/o vai o/w) var pārbaudīt ar atšķaidīšanas testu. Emulsiju var atšķaidīt tikai ar nepārtrauktu/ārēju fāzi. Vēl viena metode, lai noteiktu emulsijas veids ir vadītspēja testēšana. Ionic o/w emulsijas neveic, kamēr o/w emulsijas veikt elektrisko strāvu.
Lai izmantotu CoCl2 filtrpapīra pārbaude, filtrpapīrs ir piesūcināts ar CoCl2 un žāvētas (zilā krāsā). No CoCl krāsa2 filtrpapīrs pārvēršas rozā krāsā, kad tiek pievienota o/w emulsija.