Stabiele paraffinewasemulsies door sonicatie
Ultrasone emulgering biedt aanzienlijke voordelen bij de bereiding van stabiele paraffinewasemulsies en verbetert de kwaliteit en stabiliteit van het eindproduct.
Sonicatie overwint de belangrijkste uitdagingen bij het emulgeren van paraffine effectief door ultrasone golven met een hoge intensiteit te gebruiken om krachtige cavitatiekrachten op te wekken, die paraffinewas opsplitsen in fijne druppeltjes en zorgen voor een uniforme deeltjesgrootteverdeling. Dit proces verbetert de stabiliteit van de emulsie door fasescheiding en het samenvloeien van druppeltjes te voorkomen. Bovendien werkt sonicatie efficiënt bij lagere temperaturen, waardoor het risico op afbraak van gevoelige componenten of overmatig smelten van de was afneemt. De krachtige ultrasone energie vergemakkelijkt het emulgeren van hoogviskeuze was, zorgt voor grondige menging en vermindert de noodzaak om overmatige hoeveelheden oppervlakteactieve stoffen te gebruiken. Dit betekent dat sonicatie een gecontroleerde en energie-efficiënte methode biedt om stabiele en homogene paraffinewasemulsies te verkrijgen.
Ultrasone emulgering van paraffinewas
Het emulgeren van paraffinewas is een cruciaal proces in verschillende industrieën, waaronder de cosmetische industrie, de farmaceutische industrie en de voedselproductie. Het verkrijgen van een stabiele en uniforme emulsie, vooral op nanoschaal, brengt unieke uitdagingen met zich mee. Ultrasone emulgering is een gevestigde, betrouwbare emulgeertechniek waarbij ultrasone golven met een hoge intensiteit worden toegepast om fijne, stabiele emulsies te produceren. Sonicators met een sonde en ultrasone doorstroomcellen onderscheiden zich door hun efficiëntie en doeltreffendheid bij emulgering in batches en in doorstroming.
Voordelen van sonicators met een sonde voor het emulgeren van paraffinewas
Sonicators met een sonde onderscheiden zich door hun vermogen om krachtige ultrasone energie rechtstreeks in het medium over te brengen en zo te zorgen voor efficiënte akoestische cavitatie en afschuifkrachten. Deze directe sonicatieaanpak wordt gekenmerkt door verschillende belangrijke voordelen:
- Hoge energie-efficiëntie: De gerichte toepassing van ultrasone energie minimaliseert energieverlies, waardoor het proces zeer efficiënt is.
- Precisie en controle: Sonicators met een sonde maken nauwkeurige regeling van de ultrasone parameters, zoals amplitude en duur, mogelijk, waardoor de emulgeeromstandigheden voor verschillende formuleringen kunnen worden geoptimaliseerd. Door de sonicatie-intensiteit af te stemmen kunnen micro- en nano-emulsies met een zeer nauwe druppelgrootteverdeling worden geproduceerd.
- Schaalbaarheid: Sonicators met een sonde zijn veelzijdig en geschikt voor zowel kleinschalig laboratoriumonderzoek als grootschalige industriële toepassingen. Doordat ze geschikt zijn voor sonicatie in batches of continue sonicatie in doorstroming met een ultrasone doorstroomcel, kan het emulgeerproces voor paraffinewas naar elk productieniveau worden opgeschaald. Dit aanpassingsvermogen zorgt voor consistente prestaties op verschillende productieschalen.
- Verbetering met nanodeeltjes: Het dispergeren van nanodeeltjes in wassen en wasemulsies kan de functionaliteit van producten op basis van was verbeteren (bijv. additieven, verzorgingsproducten, poetsmiddelen, smeermiddelen). Lees meer over de productie van dispersies van nanodeeltjes in was!
De rol van ultrasone doorstroomcellen bij nano-emulsies
De ultrasone doorstroomcel is een cruciaal accessoire wanneer uniforme verwerking en schaalbaarheid van het grootste belang zijn. De cel wordt geïntegreerd met sonicators met een sonde om continue verwerking mogelijk te maken. Wanneer moet ik een ultrasone doorstroomcel gebruiken?
- Verhoogde verwerkingscapaciteit: Door continue doorstroming mogelijk te maken, verhoogt de ultrasone doorstroomcel de verwerkingscapaciteit aanzienlijk. Dit is vooral gunstig voor processen op industriële schaal waarbij een hoge verwerkingscapaciteit vereist is zonder de kwaliteit van de emulsie aan te tasten.
- Uniforme verwerking: De doorstroomcel zorgt ervoor dat het volledige volume van de emulsie aan consistente ultrasone energie wordt blootgesteld, wat een uniforme druppelgrootteverdeling bevordert. Dit is essentieel voor de productie van nano-emulsies, waarbij de uniformiteit van de druppelgrootte rechtstreeks van invloed is op de stabiliteit en prestaties.
- Minimale afbraak van monsters: Continue verwerking in een doorstroomcel vermindert het risico op oververhitting en afbraak van gevoelige componenten. De gecontroleerde omgeving binnen de doorstroomcel behoudt de integriteit van de geëmulgeerde stoffen. Er zijn ultrasone doorstroomcellen verkrijgbaar die zijn uitgerust met een koelmantel voor temperatuurregeling. Lees meer over temperatuurregeling tijdens sonicatie!
Het combineren van sonicators met een sonde met ultrasone doorstroomcellen vormt een krachtige aanpak voor het emulgeren van paraffinewas. Deze combinatie verbetert niet alleen de efficiëntie en uniformiteit van nano-emulsies van paraffinewas en andere emulsietypen, maar waarborgt ook schaalbaarheid en consistente kwaliteit bij uiteenlopende toepassingen.
- hoge efficiëntie
- geavanceerde technologie
- betrouwbaarheid & robuustheid
- instelbare, nauwkeurige procesregeling
- batch & inline
- voor elk volume
- intelligente software
- slimme functies (bijv. programmeerbaarheid, gegevensregistratie, afstandsbediening)
- eenvoudig en veilig te bedienen
- weinig onderhoud
- CIP (reiniging ter plaatse)
Ontwerp, productie en advies – kwaliteit gemaakt in Duitsland
Hielscher sonicators staan bekend om hun hoogste kwaliteits- en ontwerpnormen. Dankzij hun robuustheid en eenvoudige bediening kunnen onze sonicators probleemloos worden geïntegreerd in industriële installaties. Hielscher sonicators kunnen zware omstandigheden en veeleisende omgevingen gemakkelijk aan.
Hielscher Ultrasonics is een ISO-gecertificeerd bedrijf en legt bijzondere nadruk op sonicators met hoge prestaties, met geavanceerde technologie en gebruiksvriendelijkheid. Uiteraard zijn Hielscher sonicators CE-conform en voldoen ze aan de eisen van UL, CSA en RoHs.
De onderstaande tabel geeft u een indicatie van de geschatte verwerkingscapaciteit van onze sonicators:
| Batchvolume | Debiet | Aanbevolen apparaten |
|---|---|---|
| 1 tot 500mL | 10 tot 200mL/min | UP100H |
| 10 tot 2000mL | 20 tot 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 tot 20L | 0,2 tot 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 tot 100L | 2 tot 10L/min | UIP4000hdT |
| 15 tot 150L | 3 tot 15L/min | UIP6000hdT |
| 15 tot 150L | 3 tot 15L/min | UIP6000hdT |
| n.a. | 10 tot 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | hoger | cluster van UIP16000 |
Neem contact met ons op! / Stel ons uw vragen!
Literatuur / Referenties
- 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. Ultrasonics Sonochemistry 7(2), 2000. 77-85.
Wetenswaardigheden
Wat is paraffinewas?
Paraffinewas is een witte of kleurloze, zachte vaste stof die wordt gewonnen uit aardolie, steenkool of schalieolie. Ze bestaat uit een mengsel van koolwaterstofmoleculen met twintig tot veertig koolstofatomen. Paraffinewas wordt veel gebruikt bij het maken van kaarsen, als smeermiddel, voor coating- en afdichtingsdoeleinden en bij schoonheidsbehandelingen. Ze staat bekend om haar vermogen om schoon te branden en haar gladde, kneedbare textuur.
Lees meer over hoe ultrasone water-in-paraffinewasemulsies de kaarsenproductie efficiënter maken!
Waarvoor worden paraffinewasemulsies gebruikt?
Paraffinewasemulsies worden in verschillende industrieën gebruikt. Dankzij eigenschappen zoals waterafstoting, glans, verdikking, biologische afbreekbaarheid en stabilisatie worden paraffinewasemulsies voor een breed scala aan toepassingen in industriële producten en consumentenproducten gebruikt. Hieronder noemen we enkele veelvoorkomende industrieën die specifieke materiaaleigenschappen van paraffinewasemulsie benutten om producten te verbeteren:
- Papier- en verpakkingsindustrie: Paraffinewasemulsies worden gebruikt om papier en karton te coaten, waardoor ze waterbestendig worden en een glanzende afwerking krijgen. Ze worden ook gebruikt bij de productie van waspapier voor voedselverpakkingen.
- Textiel: In de textielindustrie worden paraffinewasemulsies gebruikt om stoffen waterafstotend te maken en hun textuur en aanvoelen te verbeteren.
- Cosmetica en persoonlijke verzorging: Paraffinewasemulsies worden gebruikt in lotions, crèmes en zalven om hydraterende eigenschappen te bieden en de textuur te verbeteren. Ze worden ook gebruikt in ontharingsproducten zoals ontharingswas.
- Poets- en reinigingsmiddelen: Deze emulsies worden gebruikt in vloerpoetsmiddelen, autowassen en meubelpoetsmiddelen om een beschermende en glanzende laag aan te brengen.
- Landbouw: Paraffinewasemulsies worden gebruikt als coatings voor fruit en groenten om de houdbaarheid te verlengen door waterverlies te verminderen en een glanzend uiterlijk te geven.
- Bouw: In de bouw worden paraffinewasemulsies gebruikt als nabehandelingsmiddelen voor beton, die helpen om vocht vast te houden tijdens het uithardingsproces en de sterkte en duurzaamheid van het beton verbeteren.
- Smeermiddelen: Ze worden gebruikt als smeermiddelen in verschillende industriële toepassingen waarbij een schoon smeermiddel nodig is dat geen vlekken achterlaat.
Hielscher Ultrasonics produceert ultrasone homogenisatoren met hoge prestaties in formaten van laboratoriumformaat tot industrieel formaat.

