Hielscher ultralydteknologi

Wax Emulsions With Power Ultrasonics

  • Når voks sprer seg som nanodråper med en meget homogen fordeling, oppnås en stabil voksemulsjon.
  • Ultralyd homogenisatorer genererer høy skjærkraft og er pålitelige og robuste systemer for å produsere stabile voksnano-emulsjoner.
  • Hielscher Ultrasonics’ Ultrasonicators med høy skjær gir overlegen emulsjoner for ulike næringer.

 

Ultralyd voksemulsjoner

Ultralydskjær skaper nanadråperUltrasonisk genererte høyskjærkrafter gir den nødvendige energien for å produsere voksmulsjoner av nanostørrelse, for eksempel stabile paraffin voks nanoemulsjoner.
Submikron- og nanoemulsjoner og dispersjoner kan formuleres ved bruk av en kombinasjon av forskjellige voks for å oppnå et overlegen produkt med meget høy funksjonalitet (f.eks. Friksjon, vannmotstand, ripebestandighet etc.).
De høye forskyvningskrefter av ultralydshomogenisatorer gjør det mulig å fremstille stabile, klare, klare formuleringer med partikler ved likevekt. Ultralydemulgeringen resulterer i nanostørrelsespartikler og en jevn fordeling.

Ultralyd emulgator gir overlegen resultater:

  • svært små dråpestørrelser med mindre enn 100nm
  • Stabile Emulsjoner
  • utvidet holdbarhet (mekanisk stabilitet)
  • høyere effekt
  • presis prosesskontroll

Ultralyd paraffin voks nanoemulsjon

Slik lager du en stabil paraffin voksemulsjon
Den nanostore voksemulsjonen er formulert fra smeltet parafinvoks (som oljefase), destillert vann og anioniske SDS som overflateaktivt middel. For å danne en grov pre-blanding, voks, vann og overflateaktivt middel er homogenisert ved hjelp av en magnetisk rørere ved 1000 rpm. Derfor blandes overflateaktivt middel (konsentrasjon 10 mg/ml emulsjon) og vann i et beger og varmesett til ca. 65–70ºC. Deretter er parafinvoks dråpemessig tilsatt ved å holde en 0,2 oljefasevolumfraksjon under magnetisk omrøring.
Etter fullstendig tilsetning av paraffinvoks soniseres den grovt forhåndsblandede emulsjon med en ultralyd benk-topp homogenisator UIP1000hdT (1000W, 20kHz) i ca. 15 min. Ultralydemulgeringsprosessen resulterer i en nano voksemulsjon med en meget høy stabilitet.

Glassflowcelle ved UIP1000hdT ultralyd emulgator for produksjon av voksemulsjoner (Klikk for å forstørre!)

Voksemulsjon i ultralydinline-reaktor

Informasjonsforespørsel




Merk våre Personvernregler.


Denne videoen demonstrerer Hielscher ultralydprosessor UP400S forbereder en nano-størrelse vegetabilsk olje-i-vann emulsjon.

Emulgering av vegetabilsk olje i vann ved hjelp av UP400S

tensider

Voksemulsjoner kan stabiliseres ved hjelp av en sterisk mekanisme (ved bruk av ikke-ioniske emulgeringsmidler) eller ved en elektrostatisk mekanisme (ved bruk av ioniske emulgeringsmidler, oftest anioniske). Kombinere anioniske og ikke-ioniske emulgeringsmidler gir emulsjonen den optimale stabiliteten fordi vokspartikler beskyttes gjennom begge stabiliseringsmekanismer. Dette refereres til som den elektrosteriske stabiliseringsmekanismen.
For emulgering av voks kan forskjellige emulgatorer eller overflateaktive midler, som kan være anioniske, kationiske eller ikke-ioniske, anvendes. De mest brukte overflateaktive stoffene er fettalkoholetoksylater som ikke-ioniske overflateaktive stoffer, da de gir en ekstraordinær stabilitet mot hardt vann, pH-sjokk og elektrolytter. For andre spesifikke materialegenskaper benyttes forskjellige andre, f.eks. Anioniske overflateaktive midler for bedre hydrofobicitet eller kationiske overflateaktive midler for bedre vedheft.
Merk: Jo mindre dråper, desto mer overflateaktivt middel er nødvendig for å dekke dråpeoverflaten, siden V / S-forholdet mellom kuler er følgende: S / V = ​​3 / R. For en økning, x * l eller x * r i lengde eller radius, er økningen i overflaten x kvadratisk (x2) og økningen i volum x er kubet (x3).

Formulering med voksemulsjoner og dispersjoner

Ultralyd homogenisatorer brukes ikke bare til å danne voksemulsjoner / dispersjoner – De brukes til å behandle voksemulsjonene i ytterligere trinn for å innlemme emulsjonen som et tilsetningsstoff inn i sluttproduktet (f.eks. belegg, laquers, maling, kosmetikk etc.).

Heavy Duty Ultrasonic Homogenizers

Hielscher Ultrasonics er verdensomspennende leverandør av ultralydshomogenisatorer med høy effekt. Våre ultralydsapparater finner du over hele verden som pålitelig og robust “arbeidshester” i kjemisk, pharma, kosmetikk og næringsmiddelindustrien. Hielscher s ultrasonicatorer av industriell karakter skape svært høye amplituder på opptil 200μm (og høyere på etterspørsel) for å generere intens kavitasjon og høy skjær. Som resultat produseres ultrafine nano-emulsjoner og dispersjoner med svært smale partikkelfordeler. Våre ultralydsystemer med høy effekt hjelper deg med å oppnå overlegen kvalitet på voksformuleringene.
Høyscherens ultralydutstyrs robusthet gjør det mulig å operere døgnet rundt i tunge og krevende omgivelser.

Tabellen under gir deg en indikasjon på den omtrentlige prosesseringskapasiteten til våre ultralydapparater:

Batchvolum Strømningshastighet Anbefalte enheter
0.5 til 1,5 ml na VialTweeter
1 til 500 ml 10 til 200 ml / min UP100H
10 til 2000 ml 20 til 400 ml / min Uf200 ः t, UP400St
0.1 til 20L 0.2 til 4l / min UIP2000hdT
10 til 100 liter 2 til 10 l / min UIP4000
na 10 til 100 l / min UIP16000
na større klynge av UIP16000

Kontakt oss! / Spør oss!

Be om mer informasjon

Vennligst bruk skjemaet nedenfor hvis du ønsker å be om ytterligere informasjon om ultralyd homogenisering. Vi vil gjerne tilby deg en ultralyd system møte dine behov.









Vær oppmerksom på at Personvernregler.


Hielschers ultralydsapparater fra laboratorium til industriell skala gir den nødvendige sonikeringskraften for nanoemulsjoner. (Klikk for å forstørre!)

Kraftig 1,5kW ultralydsprosessor UIP15000hd

Litteratur / Referanser

  • Behrend, O .; Ax, K .; Schubert, H. (2000): Påvirkning av kontinuerlig faseviskositet ved emulgering ved ultralyd. Ultrason Sonochem. 7 (2), 2000. 77-85.
  • Hosseini S .; Tarzi BG; Gharachorloo M .; Ghavami M .; Bakhoda H. (2015): Optimalisering på stabiliteten av linoljeolje i vann-nanoemulsjoner generert ved ultralydsemulsifisering ved hjelp av respons overflatemetodikk (RSM). Orient J Chem 31 (2), 2015.
3 trinn for vellykket ultralydbehandling: gjennomførbarhet - optimalisering - skalering (klikk for å forstørre!)

Ultralydbehandling: Hielscher støtter deg fra gjennomførbarhet og optimalisering til kommersiell produksjon!



Fakta Verdt å vite

Voks

Voks er definert som en mangfoldig klasse av organiske forbindelser som er hydrofobe, formbare faste stoffer ved nær omgivelsestemperaturer. Voks er sammensatt av ulike komponenter, inkludert hydrokarboner (normale eller forgrenede alkaner og alkenes), keetoner, diketoner, primære og sekundære alkoholer, aldehyder, sterol estere, alkanosyrer, terpener (squalene) og monoesters (voks estere). Den kjemiske sammensetningen av voks er kompleks og varierer, men generelt inneholder voks en relativt høy andel alkaner og hydrokarbonene har lange eller svært lange karbonkjeder (fra 12 til ca 38 karbonatomer). De er solide i et stort temperaturområde (fusjonspunkt mellom 60 °C og 100 °C). Når smeltet, blir de til en lav viskositetvæske.
De er preget av uoppløselighet i vann, men oppløselighet i organiske, ikke-polare løsningsmidler. Vokser kan skille seg ut i naturlige (plante-, animalske avledede), halvsyntetiske og syntetiske voks.
For kommersiell produksjon av voks er råolje hovedkilden.

De to viktigste petroleumsvokstypene er paraffin og mikrokrystallinske voksarter:
Parafinvoks De fleste har en hvit, luktfri, smakløs, voksaktig solid konsistens, med et typisk smeltepunkt mellom 46 ° C og 68 ° C og en tetthet på ca. 900 kg / m3. Den har en makrokrystallinsk struktur og er uoppløselig i vann, men oppløselig i eter, benzen og visse estere. Parafinvoks er avledet fra råolje og inneholder mellom 20 og 40 karbonatomer.
Mikrokrystallinsk voks, også kjent som petrolatum, brukes til forskjellige applikasjoner på grunn av lukt, farge, oljeinnhold, konsistens og oljebindende egenskap.

a-olefinvoks er enten syntetisk avledet fra etylen via Fischer-Tropsch-syntese med en Ziegler-Natta-katalysator eller via oligomerisering av etylen. Alfa-olefin voks brukes mest i smøreolje tilsetningsstoffer, PVC smøremidler, stearinlys, olje-boring kjemikalier og kosmetikk.

Polyetylenvoks (PE-WAX) er en ultra-lavmolekylær polyetylen (ULMWPE) bestående av etylenmonomerkjeder. Polypropylen voks (PP-WAX) er en syntetisk, krystallinsk lavmolekylær harpiks.
Både, olyetylen og polypropylenvoks er homopolymerer og brukes hovedsakelig til formulering av farger for plast.

Kopolymervoks slik som derivater av etylenvinylacetat (EVA) og etylenakrylsyre (EAA) er vidt spredt i formuleringene av belegg, f.eks. metalliske basekopper.

Voks og vokstilsetninger er mye brukt til å låne en smøring / glid, reologi, slitestyrke, anti-blokkering / barriere, polering eller matting, antioksidasjonsmotstand og / eller vannavstøtning.
Voks er en mye brukt komponent i mange næringer, for eksempel i produksjon av kjemikalier (f.eks. Fint & spesialkjemi), belegg, maling & blekk, tilsetningsstoffer & modifikatorer, lim, plast & PVC, dekk & gummi, konstruksjon & bygning, termostatstyringsenheter, emballasje, mat og kosmetikk.

Naturvoks:

  • Animal voks: bivoks, lanolin, talg, shellac, spermaceti
  • Vegetabilske voks: carnauba, candelilla, soya, ricinus, ris kli, bayberry, jojoba etc.

Mineralvoks:

  • Fossilvoks: Ceresin, Montan, Ozocerite, Torvvoks
  • Petroleumsvoks: Parafin, mikrokrystallinske voks, f.eks. Petrolatum

Syntetiserte voks:
Syntetiske vokser: etylenpolymerer, f.eks. Polyetylen & polyoleter-estere; polyolefinvoks; fettsyreamidvoks; klorerte naftalener; hydrokarbon type, f.eks. Fischer-Tropsch

Voksemulsjon

En voksemulsjon / voksdispersjon er en stabil blanding av en eller flere voks i vann. Da voks og vandige væsker normalt ikke er blandbare, er overflateaktive midler og en sofistikert blandingsprosess, f.eks. Effekt-ultralyd, nødvendige for å danne en stabil voksemulsjon. På riktig måte må en voksemulsjon kalles en voksdispersjon, da voks er fast ved romtemperatur. Men siden voksemulsjoner / dispersjoner fremstilles med smeltede voks, vil betingelsene “emulgering” og “Voksemulsjon” brukes mest for vandige voksformuleringer, mens uttrykket “voksdispersjon” beskriver for det meste en løsningsmiddelbasert voksformulering.

emulsjon

En emulsjon er en væske i væskedispersjon av to eller flere ublandbare væsker.
En emulsjon kan forekomme i forskjellige typer: w / o, o / w, w / o / w, o / w / o
Emulsjonstypen (w / o eller o / w) kan undersøkes med en fortynningstest. Emulsjonen kan bare fortynnes med kontinuerlig / ekstern fase. En annen metode for å identifisere emulsjonstypen er ved ledningsevne testing. Joniske o / w-emulsjoner utfører ikke, mens o / w-emulsjoner fører elektrisk strøm.
For bruk av CoCl2 filter papirtest, et filterpapir er impregnert med CoCl2 og tørket (blå farge). Fargen på CoCl2 filterpapir blir til rosa når en o / w-emulsjon tilsettes.