Vaska emulsijas ar Power Ultrasonics
Kad vasks tiek disperģēts kā nano pilieni ar ļoti viendabīgu sadalījumu, tiek iegūtas stabilas vaska emulsijas. Ultraskaņas homogenizatori rada lielus bīdes spēkus un ir uzticamas un izturīgas sistēmas, lai ražotu stabilas vaska nanoemulsijas. Hielscher Ultrasonics augstas bīdes homogenizatori nodrošina izcilas emulsijas dažādām nozarēm.
Ultraskaņas vaska emulsijas
Ultrasoniski radīti augsti bīdes spēki nodrošina nepieciešamo enerģiju, lai ražotu nano izmēra vaska emulsijas, piemēram, stabilas parafīna vaska nanoemulsijas.
Sub-mikronu un nano emulsijas un dispersijas var formulēt, izmantojot dažādu vasku kombināciju, lai iegūtu izcilu produktu ar ļoti augstām funkcijām (piemēram, lubrikāciju, ūdens izturību, izturību pret skrāpējumiem utt.).
Ultraskaņas homogenizatoru augstie bīdes spēki ļauj ražot stabilus, lietošanai gatavus vaska preparātus ar daļiņām līdzsvara stāvoklī. Ultraskaņas emulgācija rada nano izmēra daļiņas un vienmērīgu sadalījumu.
Rūpnieciskā ultraskaņas caurplūdes sistēma vaska emulsiju ražošanai.
- ļoti mazi pilienu izmēri ar mazāk nekā 100nm
- stabilas emulsijas
- pagarināts glabāšanas laiks (mehāniskā stabilitāte)
- augstāka efektivitāte
- Precīza procesa kontrole
Ultraskaņas parafīna vaska nanoemulsija
Kā sagatavot stabilu parafīna vaska emulsiju
Nano izmēra vaska emulsija ir veidota no izkausēta parafīna vaska (kā eļļas fāze), destilēta ūdens un anjonu SDS kā virsmaktīvās vielas. Lai izveidotu rupju priekšmaisījumu, vasku, ūdeni un virsmaktīvo vielu homogenizē, izmantojot magnētisko maisītāju pie 1000 apgr./min. Tāpēc virsmaktīvo vielu (koncentrācija 10 mg/ml emulsijas) un ūdeni sajauc vārglāzē un karsē līdz aptuveni 65–70ºC. Pēc tam parafīna vasku pa pilienam pievieno, magnētiskās maisīšanas laikā turot 0,2 eļļas fāzes tilpuma frakciju.
Pēc pilnīgas parafīna vaska pievienošanas rupji iepriekš sajaukta emulsija ir ar ultraskaņu stenda virsmas homogenizatoru UIP1000hdT (1000W, 20kHz) apmēram 15 min. Ultraskaņas emulgācijas process rada nano vaskaemulsiju ar ļoti augstu stabilitāti.
Lasiet vairāk par parafīna vaska emulsiju, izmantojot ultraskaņu!
Ultraskaņas nanoemulsijas, kas sagatavotas ar Hielscher UP400St
virsmaktīvās vielas
Vaska emulsijas var stabilizēt vai nu ar sterisku mehānismu (izmantojot nejonu emulgatorus), vai ar elektrostatisku mehānismu (izmantojot jonu emulgatorus, visbiežāk anjonus). Anjonu un nejonu emulgatoru apvienošana nodrošina emulsijai optimālu stabilitāti, jo vaska daļiņas tiek aizsargātas ar abiem stabilizācijas mehānismiem. To sauc par elektro-sterisko stabilizācijas mehānismu.
Vasku emulgācijai var izmantot dažādus emulgatorus vai virsmaktīvās vielas, kas var būt anjonu, katjonu vai nejonu. Visbiežāk izmantotās virsmaktīvās vielas ir taukskābju spirta etoksilāti kā nejonu virsmaktīvās vielas, jo tās piedāvā ārkārtēju stabilitāti pret cietu ūdeni, pH triecieniem un elektrolītiem. Attiecībā uz citām specifiskām materiāla īpašībām izmanto dažādas citas, piemēram, anjonu virsmaktīvās vielas labākai hidrofobitātei vai katjonu virsmaktīvās vielas labākai adhēzijai.
Piezīme: Jo mazāki pilieni, jo vairāk virsmaktīvās vielas ir nepieciešamas, lai pārklātu pilienu virsmu, jo sfēru V / S attiecība ir šāda: S / V = 3 / R. Jebkuram palielinājumam, x*l vai x*r garumā vai rādiusā, virsmas laukuma palielinājums ir x kvadrātā (x2) un tilpuma x palielinājums tiek kubificēts (x3).
Formulēšana ar vaska emulsijām un dispersijām
Ultraskaņas homogenizatori tiek izmantoti ne tikai vaska emulsiju / dispersiju veidošanai – Tos izmanto, lai apstrādātu vaska emulsijas turpmākajos posmos, lai emulsiju kā piedevu iekļautu galaproduktā (piemēram, pārklājumos, lakotās, krāsās, kosmētikā utt.).
Lieljaudas ultraskaņas homogenizatori stabilām vaska emulsijām
Hielscher Ultrasonics ir visā pasaulē pazīstams augstas jaudas ultraskaņas homogenizatoru piegādātājs. Mūsu ultrasonikatorus var atrast visā pasaulē kā uzticamus un izturīgus “darba zirgi” ķīmijas, farmācijas, kosmētikas un pārtikas rūpniecībā. Hielscher rūpnieciskās kvalitātes ultrasonikatori spēj nepārtraukti nodrošināt ļoti augstas amplitūdas līdz 200 μm (un augstākas pēc pieprasījuma), lai radītu intensīvu kavitāciju un augstu bīdes. Tā rezultātā tiek ražotas īpaši smalkas nano emulsijas un dispersijas ar ļoti šauru daļiņu sadalījumu. Mūsu lieljaudas ultraskaņas sistēmas palīdz jums iegūt augstākās kvalitātes vaska preparātus.
Hielscher sonikatoru izturība ļauj 24/7 darboties lieljaudas režīmā un prasīgā vidē.
Zondes tipa sonikators UP400St stabilu vaska emulsiju pagatavošanai.
| Partijas apjoms | Plūsmas ātrums | Ieteicamās ierīces |
|---|---|---|
| 1 līdz 500 ml | 10 līdz 200 ml/min | UP100H |
| 10 līdz 2000 ml | 20 līdz 400 ml/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 līdz 20L | 02 līdz 4 l/min | UIP2000hdT |
| 10 līdz 100L | 2 līdz 10L/min | UIP4000hdT |
| 15 līdz 150L | 3 līdz 15L/min | UIP6000hdT |
| n.p. | 10 līdz 100L/min | UIP16000hdT |
| n.p. | Lielāku | kopa UIP16000hdT |
Sazinieties ar mums! / Jautājiet mums!
Jaudīgs 1,5kW ultraskaņas homogenizators UIP15000hdT ar plūsmas šūnu inline emulgācijai.
Literatūra / Atsauces
- Salla Puupponen, Ari Seppälä, Olli Vartia, Kari Saari, Tapio Ala-Nissilä (2015): Preparation of paraffin and fatty acid phase changing nanoemulsions for heat transfer. Thermochimica Acta, Volume 601, 2015. 33-38.
- 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.
Fakti, kurus ir vērts zināt
Kas ir vasks? Kāpēc tiek izmantoti vaski?
Vaski tiek definēti kā daudzveidīga organisko savienojumu klase, kas ir hidrofobas, kaļamas cietas vielas tuvu apkārtējās vides temperatūrai. Vaski sastāv no dažādiem komponentiem, ieskaitot ogļūdeņražus (normālus vai sazarotus alkānus un alkēnus), ketonus, diketonus, primāros un sekundāros spirtus, aldehīdus, sterīnu esterus, alkanoskābes, terpēnus (skvalēnu) un monoesterus (vaska esterus). Vasku ķīmiskais sastāvs ir sarežģīts un atšķirīgs, bet kopumā vaski satur salīdzinoši lielu alkānu īpatsvaru, un ogļūdeņražiem ir garas vai ļoti garas oglekļa ķēdes (no 12 līdz aptuveni 38 oglekļa atomiem). Tie ir cieti lielā temperatūras diapazonā (kodolsintēzes punkts no 60°C līdz 100°C). Izkausējot, tie pārvēršas par zemas viskozitātes šķidrumu.
Tiem raksturīga nešķīstība ūdenī, bet šķīdība organiskos, nepolāros šķīdinātājos. Vaskus var atšķirt dabīgos (augu, dzīvnieku izcelsmes), daļēji sintētiskos un sintētiskos vaskos.
Vasku komerciālai ražošanai galvenais avots ir jēlnafta.
Divi svarīgākie naftas vasku veidi ir parafīns un mikrokristāliskie vaski:
Parafīna vaski galvenokārt ir balta, bez smaržas, bez garšas, vaska cieta konsistence, ar tipisku kušanas temperatūru no 46 ° C līdz 68 ° C (115 ° F un 154 ° F) un blīvumu aptuveni 900 kg/m3. Tam ir makrokristāliska struktūra un tas nešķīst ūdenī, bet šķīst ēterī, benzolā un dažos esteros. Parafīna vaski ir iegūti no jēlnaftas un satur no 20 līdz 40 oglekļa atomiem.
Mikrokristālisks vasks, kas pazīstams arī kā petrolāts, izmanto kolektoros smaržas, krāsas, eļļas satura, konsistences un eļļu saistošo īpašību dēļ.
α-olefīna vaski ir vai nu sintētiski iegūti no etilēna, izmantojot Fišera-Tropša sintēzi ar Ziegler-Natta katalizatoru, vai ar etilēna oligomerizāciju. Alfa-olefīna vaski visbiežāk tiek izmantoti lubrikantu eļļas piedevās, PVC smērvielās, svecēs, eļļas urbšanas ķimikālijās un kosmētikā.
Polietilēna vasks (PE-WAX) ir īpaši zemas molekulmasas polietilēns (ULMWPE), kas sastāv no etilēna monomēru ķēdēm. polipropilēna vasks (PP-WAX) ir sintētiski, kristāliski mazmolekulāri sveķi.
Gan olietilēna, gan polipropilēna vaski ir homopolimēri, un tos galvenokārt izmanto plastmasas krāsvielu pagatavošanai.
Kopolimēru vaski piemēram, etilēnvinilacetāta (EVA) un etilēnakrilskābes (EAA) atvasinājumi ir plaši izplatīti pārklājumu, piemēram, metāla pamatkrāsu, sastāvā.
Vaski un vaska piedevas tiek plaši izmantotas, lai nodrošinātu produkta eļļošanu / slīdēšanu, reoloģiju, nodilumizturību, pretbloķēšanu / barjeru, pulēšanu vai matēšanu, izturību pret oksidāciju un / vai ūdens atgrūšanu.
Vaski ir plaši izmantota sastāvdaļa daudzās nozarēs, piemēram, ķīmisko vielu ražošanā (piemēram, smalkā & speciālā ķīmija), pārklājumi, krāsas & tintes, piedevas & modifikatori, līmes, plastmasas & PVC, riepas & gumijas, būvniecība & ēka, termostatiskās vadības ierīces, iepakojumi, pārtika un kosmētika.
Dabīgie vaski:
- Dzīvnieku vaski: bišu vasks, lanolīns, tauki, šellaka, spermaceti
- Dārzeņu vaski: karnauba, kandelilla, soja, rīcineļļa, rīsu klijas, lauru ogas, jojoba utt.
Minerālie vaski:
- Fosilie vaski: Ceresin, Montan, Ozocerite, Kūdras vasks
- Naftas vaski: parafīns, mikrokristāliskie vaski, piemēram, petrolāts
Sintezēti vaski:
Sintētiskie vaski: etilēna polimēri, piemēram, polietilēns & poliola ētera esteri; poliolefīna vaski; taukskābju amīda vaski; hlornaftalīni; ogļūdeņraža tips, piemēram, Fišers-Tropšs.
Kas ir vaska emulsija?
Vaska emulsija / vaska dispersija ir stabils viena vai vairāku vasku maisījums ūdenī. Tā kā vaski un ūdens šķidrumi parasti ir nesajaucami, virsmaktīvās vielas un sarežģīts sajaukšanas process, piemēram, jaudas ultraskaņa, ir nepieciešami, lai izveidotu stabilu vaska emulsiju. Pareizi izsakoties, vaska emulsija jāsauc par vaska dispersiju, jo vaski istabas temperatūrā ir cieti. Bet, tā kā vaska emulsijas / dispersijas tiek sagatavotas ar izkausētiem vaskiem, termini “Emulgācija” un “vaska emulsija” visbiežāk lieto ūdens vaska preparātiem, bet termins “vaska dispersija” galvenokārt apraksta vaska preparātu uz šķīdinātāja bāzes.
Kas ir emulsija
Emulsija ir šķidrums divu vai vairāku nesajaucamu šķidrumu šķidruma dispersijā.
Emulsija var rasties 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 emulsijas tipa noteikšanai ir vadītspējas pārbaude. Jonu o / w emulsijas neveic, bet o / w emulsijas veic elektrisko strāvu.
CoCl izmantošanai2 filtrpapīra pārbaude, filtrpapīrs ir piesūcināts ar CoCl2 un žāvēti (zilā krāsā). CoCl krāsa2 Filtrpapīrs kļūst sārts, kad pievieno O / W emulsiju.
Hielscher Ultrasonics ražo augstas veiktspējas ultraskaņas homogenizatorus no Lab līdz rūpnieciskais izmērs.