Stabilne emulsje wosku parafinowego poprzez sonikację
Emulsyfikacja ultradźwiękowa zapewnia znaczące korzyści w przygotowywaniu stabilnych emulsji parafinowych, poprawiając jakość i stabilność produktu końcowego.
Sonikacja skutecznie pokonuje kluczowe wyzwania związane z emulgowaniem parafiny, wykorzystując fale ultradźwiękowe o wysokiej intensywności do generowania intensywnych sił kawitacyjnych, które rozbijają parafinę na drobne kropelki i zapewniają jednolity rozkład wielkości cząstek. Proces ten zwiększa stabilność emulsji, zapobiegając rozdzielaniu faz i koalescencji kropelek. Dodatkowo, sonikacja działa skutecznie w niższych temperaturach, zmniejszając ryzyko degradacji wrażliwych składników lub powodując nadmierne topnienie wosku. Potężna energia ultradźwiękowa ułatwia emulgowanie wosku o wysokiej lepkości, zapewniając dokładne mieszanie i zmniejszając potrzebę stosowania nadmiernych środków powierzchniowo czynnych. Oznacza to, że sonikacja zapewnia kontrolowaną i energooszczędną metodę uzyskiwania stabilnych i jednorodnych emulsji wosku parafinowego.
Ultradźwięki Emulgowanie wosku parafinowego
Emulgowanie parafiny jest kluczowym procesem w różnych gałęziach przemysłu, w tym w kosmetyce, farmacji i produkcji żywności. Osiągnięcie stabilnej i jednorodnej emulsji, szczególnie w nanoskali, stanowi wyjątkowe wyzwanie. Emulsyfikacja ultradźwiękowa jest dobrze ugruntowaną, niezawodną techniką emulsyfikacji, stosującą fale ultradźwiękowe o wysokiej intensywności do wytwarzania drobnych, stabilnych emulsji. Sonikatory sondowe i ultradźwiękowe komórki przepływowe wyróżniają się wydajnością i skutecznością w emulgowaniu wsadowym i przepływowym.
Sonikatory typu Hielscher wytwarzają stabilne nanoemulsje parafinowe.
Zalety sonikatorów sondowych do emulgowania wosku parafinowego
Sonikatory sondowe wyróżniają się zdolnością do dostarczania intensywnej energii ultradźwiękowej bezpośrednio do medium, zapewniając skuteczną kawitację akustyczną i siły ścinające. To bezpośrednie podejście do sonikacji charakteryzuje się kilkoma kluczowymi zaletami:
- Wysoka wydajność energetyczna: Skoncentrowane zastosowanie energii ultradźwiękowej minimalizuje straty energii, dzięki czemu proces jest bardzo wydajny.
- Precyzja i kontrola: Sonikatory sondowe umożliwiają precyzyjną kontrolę parametrów ultradźwiękowych, takich jak amplituda i czas trwania, ułatwiając optymalizację warunków emulgowania dla różnych preparatów. Dostrojenie intensywności sonikacji pozwala na wytwarzanie mikro- i nano-emulsji o bardzo wąskim rozkładzie kropel.
- Skalowalność: Sonikatory sondowe są wszechstronne, odpowiednie zarówno do badań laboratoryjnych na małą skalę, jak i do zastosowań przemysłowych na dużą skalę. Odpowiednie do sonikacji wsadowej lub ciągłej sonikacji przepływowej przy użyciu ultradźwiękowej celi przepływowej, sprawiają, że proces emulsji parafinowej jest skalowalny do dowolnego poziomu produkcji. Ta zdolność adaptacji zapewnia stałą wydajność w różnych skalach produkcyjnych.
Rola ultradźwiękowych komórek przepływowych w nanoemulsjach
Ultradźwiękowa cela przepływowa jest kluczowym akcesorium, gdy najważniejsze jest jednolite przetwarzanie i skalowalność. Integruje się ona z sonikatorami, oferując możliwość ciągłego przetwarzania. Kiedy należy używać ultradźwiękowej celi przepływowej?
- Zwiększona przepustowość: Umożliwiając ciągły przepływ, ultradźwiękowa cela przepływowa znacznie zwiększa wydajność przetwarzania. Jest to szczególnie korzystne w przypadku operacji na skalę przemysłową, gdzie wymagana jest wysoka przepustowość bez uszczerbku dla jakości emulsji.
- Jednolite przetwarzanie: Komora przepływowa zapewnia, że cała objętość emulsji jest poddawana stałej energii ultradźwiękowej, promując jednolity rozkład wielkości kropli. Ma to zasadnicze znaczenie dla produkcji nanoemulsji, gdzie jednorodność wielkości kropli bezpośrednio wpływa na stabilność i wydajność.
- Zminimalizowana degradacja próbki: Ciągłe przetwarzanie w komorze przepływowej zmniejsza ryzyko przegrzania i degradacji wrażliwych komponentów. Kontrolowane środowisko w komorze przepływowej utrzymuje integralność zemulgowanych substancji. Dostępne są ultradźwiękowe komory przepływowe wyposażone w płaszcz chłodzący do kontroli temperatury. Przeczytaj więcej o kontroli temperatury podczas sonikacji!
Połączenie sonikatorów z ultradźwiękowymi celami przepływowymi stanowi skuteczne podejście do emulgowania wosku parafinowego. Takie połączenie nie tylko zwiększa wydajność i jednorodność nanoemulsji wosku parafinowego i innych rodzajów emulsji, ale także zapewnia skalowalność i stałą jakość w różnych zastosowaniach.
- wysoka wydajność
- najnowocześniejsza technologia
- niezawodność & solidność
- regulowana, precyzyjna kontrola procesu
- partia & inline
- dla dowolnego wolumenu
- inteligentne oprogramowanie
- inteligentne funkcje (np. programowalne, protokołowanie danych, zdalne sterowanie)
- Łatwa i bezpieczna obsługa
- niskie koszty utrzymania
- CIP (clean-in-place)
Projektowanie, produkcja i doradztwo – Jakość Made in Germany
Ultradźwięki Hielscher są dobrze znane z najwyższej jakości i standardów projektowych. Solidność i łatwa obsługa pozwalają na płynną integrację naszych ultradźwiękowców z obiektami przemysłowymi. Trudne warunki i wymagające środowiska są łatwo obsługiwane przez ultradźwięki Hielscher.
Hielscher Ultrasonics jest firmą posiadającą certyfikat ISO i kładzie szczególny nacisk na wysokowydajne ultradźwięki z najnowocześniejszą technologią i łatwością obsługi. Oczywiście ultradźwięki Hielscher są zgodne z CE i spełniają wymagania UL, CSA i RoHs.
Poniższa tabela przedstawia przybliżoną wydajność przetwarzania naszych ultradźwiękowców:
| Wielkość partii | natężenie przepływu | Polecane urządzenia |
|---|---|---|
| 1 do 500mL | 10-200mL/min | UP100H |
| 10 do 2000mL | 20-400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 do 20L | 0.2 do 4L/min | UIP2000hdT |
| 10-100L | 2 do 10L/min | UIP4000hdT |
| 15 do 150 l | 3 do 15 l/min | UIP6000hdT |
| 15 do 150 l | 3 do 15 l/min | UIP6000hdT |
| b.d. | 10-100L/min | UIP16000 |
| b.d. | większe | klaster UIP16000 |
Skontaktuj się z nami! / Zapytaj nas!
Hielscher Ultrasonics produkuje wysokowydajne homogenizatory ultradźwiękowe do mieszania, dyspersji, emulgowania i ekstrakcji na skalę laboratoryjną, pilotażową i przemysłową.
Literatura / Referencje
- 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.
Fakty, które warto znać
Czym jest wosk parafinowy?
Parafina jest białym lub bezbarwnym miękkim ciałem stałym pochodzącym z ropy naftowej, węgla lub oleju łupkowego. Składa się z mieszaniny cząsteczek węglowodorów zawierających od dwudziestu do czterdziestu atomów węgla. Parafina jest powszechnie stosowana w produkcji świec, jako smar, do powlekania i uszczelniania oraz w zabiegach kosmetycznych. Jest znana ze swojej zdolności do czystego spalania i gładkiej, plastycznej konsystencji.
Do czego służą emulsje parafinowe?
Emulsje parafinowe są wykorzystywane w różnych gałęziach przemysłu. Ze względu na swoje właściwości, takie jak odpychanie wody, połysk, zagęszczanie, biodegradowalność i stabilizacja, emulsje parafinowe spełniają szeroki zakres zastosowań w produktach przemysłowych i konsumenckich. Poniżej wymieniamy kilka popularnych gałęzi przemysłu, które wykorzystują specyficzne właściwości emulsji parafinowej do ulepszania produktów:
- Przemysł papierniczy i opakowaniowy: Emulsje parafinowe są stosowane do powlekania papieru i tektury, zapewniając wodoodporność i błyszczące wykończenie. Są one również wykorzystywane w produkcji papieru woskowanego do pakowania żywności.
- Tekstylia: W przemyśle tekstylnym emulsje parafinowe są stosowane w celu zapewnienia hydrofobowości oraz poprawy tekstury i dotyku tkanin.
- Kosmetyki i higiena osobista: Emulsje parafinowe są stosowane w balsamach, kremach i maściach w celu zapewnienia właściwości nawilżających i poprawy tekstury. Są one również stosowane w produktach do usuwania włosów, takich jak woski do depilacji.
- Pasty i środki czyszczące: Emulsje te są stosowane w pastach do podłóg, woskach samochodowych i pastach do mebli w celu zapewnienia ochronnej i błyszczącej powłoki.
- Rolnictwo: Emulsje parafinowe są stosowane jako powłoki do owoców i warzyw w celu wydłużenia okresu przydatności do spożycia poprzez zmniejszenie utraty wody i zapewnienie błyszczącego wyglądu.
- Budowa: W budownictwie emulsje parafinowe są stosowane jako związki utwardzające do betonu, pomagając zatrzymać wilgoć podczas procesu utwardzania oraz poprawiając wytrzymałość i trwałość betonu.
- Smary: Są one używane jako środki smarne w różnych zastosowaniach przemysłowych, w których wymagany jest czysty i niebrudzący środek smarny.
Hielscher Ultrasonics produkuje wysokowydajne homogenizatory ultradźwiękowe od laboratorium do rozmiar przemysłowy.