Ultrasone dispersie van Xanthaan- en Guargom

• Schuifverdunnende materialen zoals xanthaangom en guargom worden veel gebruikt als reologische modificatoren.
• Om de eigenschappen van xanthaangom of guarpitmeel ten volle te benutten, moeten de poeders gelijkmatig worden gedispergeerd in de formulering.
• De intense hoge afschuifkrachten van ultrasoon zijn een betrouwbare methode om xanthaangom en guargom te mengen tot homogene productformules.

Ultrasoon formuleren van Xanthaangom en Guargom

Materiaal:

Xanthaangom en guargom worden vaak gebruikt als reologische modificatoren, verdikkingsmiddelen en stabilisatoren. Zowel guarpitmeel als xanthaangom zijn zeer economische reologie-additieven vanwege hun hoge waterverdikkingscapaciteit. De viscositeit van xanthaangom- en guarpitmeeloplossingen neemt af bij hogere afschuifsnelheden; dit wordt afschuifverdunning of pseudoplasticiteit genoemd. Dit betekent dat een product dat onderhevig is aan afschuiving, door mengen of schudden, dunner wordt, maar zodra de afschuifkrachten worden verwijderd, wordt het product weer dikker. Het gecombineerde gebruik van xanthaangom en guarpitmeel heeft synergetische effecten die resulteren in een nog efficiëntere en snellere viscositeitsopbouw.

Probleem:

Om xanthaangom en guarpitmeel efficiënt en snel te integreren in formules, bijvoorbeeld in boorvloeistoffen, voedingsmiddelen of cosmetica, moeten de poeders homogeen gedispergeerd en gemengd worden. Conventionele roerders en dispergeerders bereiken vaak hun grenzen als het gaat om viskeuze slurries met een hoge deeltjesbelasting. Klonteren van poeders, ook wel “Visogen”resulteren in lage productkwaliteiten omdat de deeltjes hun eigenschappen alleen in een enkelvoudige gedispergeerde toestand kunnen behouden.

Oplossing:

Ultrasone schuifkrachten zijn een betrouwbare methode om shear-dunne materialen te dispergeren in slurries. Hoge deeltjesbelasting, hoge viscositeiten en hoog volume stromen kunnen gemakkelijk worden verwerkt door middel van ultrasoon. Voor commerciële productie worden ultrasone homogenisatoren inline geïnstalleerd voor continue slurryverwerking. Aangezien de deeltjes rechtstreeks in de cavitatie zone, een betrouwbare en efficiënte dispersie is bereikt.

Ultrasoon mengen bespaart je tijd en geld!

Voordelen:

• Minder grondstoffen
• Zeer gelijkmatige dispersie
• Producten van hoge kwaliteit
• Snelle verspreiding
• hoge deeltjesbelasting
• hoge viscositeiten

Ultrasoon mengen & Verspreiden

Wanneer intense ultrasone golven in vloeistoffen en slurries worden geïnduceerd, genereren de afwisselende hoge- en lagedrukcycli cavitatie bellen. De implosie van deze bellen creëert plaatselijk extreme omstandigheden – de zogenaamde hotspots – die worden gekenmerkt door hoge drukverschillen, hoge temperaturen tot 6000 K, hoge koelsnelheden en vloeistofstralen tot 280 m/s. Deze buitengewone ultrasone krachten kunnen effectief worden gebruikt voor verschillende toepassingen zoals frezen & Slijpen, dispersies, emulsies en Desintegratie.
Hielscher's assortiment ultrasone high-shear mixers biedt het geschikte apparaat van lab en R&D naar volledig industrieel productie. Ultrasone dispergeerders kunnen worden geïnstalleerd als inline systemen om grote volumes te verwerken met hoge dispersiesnelheden. Industriële ultrasone dispergeerapparaten zoals de UIP4000, UIP10000 of UIP16000 zijn ontworpen voor zware toepassingen in veeleisende omgevingen – overtuigend door hun robuustheid en efficiëntie.

Vanwege hun uitstekende eigenschappen als reologische modificatoren worden xanthaangom en guarpitmeel veel gebruikt in verschillende industriële sectoren. Om de eigenschappen van het materiaal ten volle te benutten, moeten xanthaangom en guargom gelijkmatig worden gemengd in de formulering. Ultrasoon geluid is een snelle en betrouwbare techniek om een homogene formulering te bereiden op lab, Bench-Top en industrieel schaal. Evenals xanthaangom en guargom op grote schaal worden gebruikt in veel industrieën, worden ultrasone apparaten ook gebruikt in veel industrieën en worden ze sterk aanbevolen vanwege hun uitstekende hoge afschuiving mengen.

Gebruik van Xanthaangom

Olieboorindustrie:

Bij de bereiding van boorvloeistoffen gebruikte de olie-industrie xanthaangom in grote hoeveelheden, meestal om boorspoeling in te dikken. Deze vloeistoffen dienen om de vaste stoffen die door de boor worden afgesneden terug naar de oppervlakte te brengen. Xanthaangom biedt grote “laag segment” reologie. De viscositeit van de boorvloeistof neemt toe wanneer de beweging afneemt, waardoor de vloeistof een vloeibare consistentie heeft tijdens het boren en overgaat in een meer vaste substantie wanneer het boren is gestopt.

Voedingsindustrie:

Xanthaangom wordt vaak gebruikt in bewerkte voedingsmiddelen zoals saladedressings, sauzen, soepen en gebakken producten. Gluten kunnen uitstekend vervangen worden door xanthaangom. Daarom is xanthaangom een belangrijk ingrediënt in glutenvrije producten.

Cosmetische industrie:

In cosmetica wordt xanthaangom gebruikt om watergels te maken, meestal in combinatie met bentonietklei. Het is bijvoorbeeld een typisch verdikkingsmiddel in shampoos. Het wordt ook gebruikt in olie-in-water emulsies om de oliedruppels te stabiliseren tegen coalescentie. Het staat ook bekend om zijn hydraterende eigenschappen voor de huid.

Gebruik van guarpitmeel

Voedingsindustrie:

De voedingsindustrie gebruikt het grootste deel van guarpitmeel (bekend als voedingsadditief E412) en wordt vaak gebruikt voor glutenvrije producten.

Olieboorindustrie:

Naast xanthaangom is guarpitmeel een veelgebruikte reologische modificator, omdat het de viscositeit verhoogt en een zeer goed waterverdikkend vermogen heeft. Als stabilisator voorkomt guarpitmeel dat deeltjes bezinken.

Andere industrieën:

Andere industrietakken die guarpitmeel gebruiken zijn de textielindustrie voor het lijmen, afwerken en bedrukken, de papierindustrie voor betere velvorming, vouwen en een dichter oppervlak voor het bedrukken, de explosievenindustrie als waterdichtingsmiddel gemengd met ammoniumnitraat en nitroglycerine, de brandvertragende industrie als verdikkingsmiddel, en de nanomateriaal-gerelateerde industrieën, bijvoorbeeld voor de productie van zilveren of gouden nanodeeltjes, of voor de ontwikkeling van innovatieve toedieningsmechanismen voor medicijnen in de farmaceutische industrie.