Hielscher Echografietechniek

Generatie van emulsies door ultrasone cavitatie

Een breed scala aan intermediaire en consumentenproducten, zoals cosmetica en huidlotions, farmaceutische zalven, vernissen, verven en smeermiddelen en brandstoffen zijn geheel of gedeeltelijk gebaseerd op emulsies. Hielscher produceert 's werelds grootste industriële ultrasone vloeistofprocessoren voor het efficiënt emulgeren van grote volumestromen in productie-installaties.

In het laboratorium is de emulgerende kracht van ultrageluid al lang bekend en toegepast. De video hieronder toont de emulgering van olie (geel) in water (rood) met behulp van een UP400S lab-apparaat.

 

Systemen bestaande uit meerdere ultrasone processors van maximaal 16.000 watt elk, biedt de capaciteit die nodig is om deze labo-toepassing te vertalen in een efficiënte productiemethode om fijn gedispergeerde emulsies te verkrijgen in een continue stroom of in een batch – het bereiken van resultaten die vergelijkbaar zijn met die van de best verkrijgbare hogedruk-homogenisatoren van dit moment, zoals de nieuwe openingsklep. Naast deze hoge efficiëntie bij de continue emulgering, vereisen Hielscher ultrasone apparaten zeer weinig onderhoud en zijn ze zeer eenvoudig te bedienen en schoon te maken. De echografie ondersteunt daadwerkelijk het reinigen en spoelen. Het ultrasone vermogen is instelbaar en kan worden aangepast aan bepaalde producten en emulgeringseisen. Speciale flow-celreactoren die voldoen aan de geavanceerde CIP (clean-in-place) en SIP (sterilize-in-place) vereisten zijn ook beschikbaar.

Emulsies zijn dispersies van twee of meer niet-mengbare vloeistoffen. Zeer intensieve ultrasone golven leveren het vermogen dat nodig is om een ​​vloeibare fase (gedispergeerde fase) in kleine druppeltjes in een tweede fase (continue fase) te verspreiden. In de dispersiezone veroorzaken imploderende cavitatiebellen intensieve schokgolven in de omringende vloeistof en resulteren in de vorming van vloeistofstralen met een hoge vloeistofsnelheid.

Om de nieuw gevormde druppeltjes van de disperse fase tegen coalescentie te stabiliseren, worden emulgatoren (oppervlakteactieve stoffen, oppervlakteactieve stoffen) en stabilisatoren aan de emulsie toegevoegd. Omdat coalescentie van de druppeltjes na verstoring de uiteindelijke druppelgrootteverdeling beïnvloedt, worden efficiënt stabiliserende emulgatoren gebruikt om de uiteindelijke druppelgrootteverdeling op een niveau te houden dat gelijk is aan de verdeling onmiddellijk na de druppelverstoring in de ultrasone dispersiezone. Stabilisatoren leiden in feite tot een verbeterde druppelverstoring bij een constante energiedichtheid.

Studies met olie in water (waterfase) en water in olie (oliefase) emulsies hebben de correlatie aangetoond tussen de energiedichtheid en druppelgrootte (bijv. Sauter-diameter). Er is een duidelijke tendens voor kleinere druppelgrootte bij toenemende energiedichtheid (klik op de rechter afbeelding). Bij geschikte niveaus van energiedichtheid kan ultrageluid een gemiddelde druppelgrootte van minder dan 1 micron bereiken (micro-emulsie).

Hielscher biedt een breed scala aan ultrasone apparaten en accessoires voor het efficiënt emulgeren en dispergeren van vloeistoffen.

  • Ultrasone laboratoriumapparatuur van maximaal 400 watt vermogen zorgt voor de gemakkelijke bereiding van emulsies in reageerbuizen, Eppendorf-schepenbekers of stroomcellen. Deze apparaten worden voornamelijk gebruikt voor monstervoorbereiding of eerste haalbaarheidsstudies en zijn beschikbaar voor verhuur.
  • 500 en 1000 en 2000 watt ultrasone processors zoals de UIP1000hdT ingesteld met flowcel en verschillende booster-hoorns en sonotrodes kunnen stromen met groter volume emulgeren. Dit soort apparaten worden gebruikt voor de optimalisatie van de parameters (zoals: amplitude, werkdruk, debiet, enz.) Op de schaal van een werkbank of op een proeffabriek.
  • industriële ultrasone processors van 2, 4, 10 en 16 kW en grotere clusters van meerdere van dergelijke eenheden kunnen productie volumestromen verwerken op vrijwel elk niveau.

Vraag meer informatie over ultrasoon emulgeren!

Gebruik het onderstaande formulier als u aanvullende informatie wilt over het maken van emulsies met ultrasone trillingen. We zullen u graag een ultrasoon systeem aanbieden dat aan uw eisen voldoet.









Let op onze Privacybeleid.


Literatuur

Behrend, O., Schubert, H. (2000): Invloed van continue fase-viscositeit op emulsificatie door middel van ultrageluid, in: Ultrasonics Sonochemistry 7 (2000) 77-85.

Behrend, O., Schubert, H. (2001): Invloed van hydrostatische druk en gasinhoud op continue ultrasone emulgering, in: Ultrasonics Sonochemistry 8 (2001) 271-276.

Hielscher, T. (2005): Ultrasone productie van dispersies en emulsies van nanoformaatIn: Proceedings van de Europese Nanosystems Conference ENS’05.

Landfester, K. (2001): De generatie van nanodeeltjes in mini-emulsies; in: Advanced Materials 2001, 13, No 10, May17th. Wiley-VCH.